JPH0897528A - Conductive paste and ceramic multilayer printed circuit board using the same - Google Patents

Conductive paste and ceramic multilayer printed circuit board using the same

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JPH0897528A
JPH0897528A JP23558094A JP23558094A JPH0897528A JP H0897528 A JPH0897528 A JP H0897528A JP 23558094 A JP23558094 A JP 23558094A JP 23558094 A JP23558094 A JP 23558094A JP H0897528 A JPH0897528 A JP H0897528A
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JP
Japan
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metal
particle size
conductor paste
ceramic
metal powder
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JP23558094A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kimura
和生 木村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a conductive paste in which the generation of an opening cavity, a hollow or the like involved with the drying contraction can be prevented and also to provide a ceramic multilayer printed circuit board by using the conductive paste in which the generation of appearance defects or the conduction failure of a wiring metal layer due to an opening cavity, a hollow, swelling or the like can be prevented. CONSTITUTION: In this conductive paste which contains a metal component. an organic component for giving fluidity to the metal component and a solvent, the metal component is constituted of a first metal powder 3 having an average particle diameter of not are than 2μm and a second metal powder 1 having an average particle diameter of 5 to 10μm. Also, this ceramic multilayer printed circuit board is one in which a wiring metal layer is formed by the simultaneous baking of a ceramic base board by using the conductive paste at least inside the ceramic base board.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、導体ペーストおよびそ
れを用いたセラミックス多層配線基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductor paste and a ceramic multilayer wiring board using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パワ―IC、高周波トランジスタ
等の大電流を必要とする半導体素子の発展に伴って、セ
ラミックス基板の需要は年々増加している。このような
セラミックス基板を半導体パッケージや回路基板等とし
て使用する場合には、同時焼成によりセラミックス基板
と配線金属層とを一括して形成し、多層配線基板として
用いることが多い。
2. Description of the Related Art In recent years, the demand for ceramic substrates has been increasing year by year with the development of semiconductor devices such as power ICs and high frequency transistors which require large currents. When such a ceramics substrate is used as a semiconductor package, a circuit board, or the like, the ceramics substrate and the wiring metal layer are collectively formed by co-firing and often used as a multilayer wiring substrate.

【0003】一般的なセラミックス多層配線基板の製造
方法について説明すると、まずセラミックスグリーンシ
ート上に配線金属を含む導体ペーストを所望の配線形状
にスクリーン印刷等により塗布すると共に、予めセラミ
ックスグリーンシートに設けたスルーホール内に上記導
体ペーストを充填し、これを 1層または所望の形状とな
るように複数層積層して、セラミックス成形体を作製す
る。次に、セラミックス成形体に脱脂処理等を施した
後、所定の温度で焼成することによって、セラミックス
基材と配線金属とを同時に焼結させている。
Explaining a general method for manufacturing a ceramic multilayer wiring board, first, a conductor paste containing a wiring metal is applied onto a ceramic green sheet by screen printing or the like, and is preliminarily provided on the ceramic green sheet. The through-hole is filled with the above-mentioned conductor paste, and one layer or a plurality of layers of the conductor paste are laminated so as to have a desired shape to produce a ceramic compact. Next, the ceramic molded body is subjected to degreasing treatment and the like, and then fired at a predetermined temperature to simultaneously sinter the ceramic base material and the wiring metal.

【0004】上述したような同時焼成によるセラミック
ス多層配線基板の作製に用いる配線金属は、その融点が
セラミックスの焼成温度より高いことが必要であるた
め、一般的には高融点金属であるタングステンやモリブ
デン等が用いられている。また、このような高融点金属
成分を用いた導体ペーストとしては、例えばタングステ
ン粉末80〜90重量% 、エチルセルロース等の有機バイン
ダ 1〜 5重量% 、溶剤 2〜 5重量% 等の組成を有するも
のが用いられている。
Since the wiring metal used for manufacturing the ceramic multilayer wiring substrate by the co-firing as described above needs to have a melting point higher than the firing temperature of the ceramics, it is generally tungsten or molybdenum which is a refractory metal. Etc. are used. Further, as the conductor paste using such a high melting point metal component, for example, one having a composition of 80 to 90% by weight of tungsten powder, 1 to 5% by weight of an organic binder such as ethyl cellulose, and 2 to 5% by weight of a solvent. It is used.

【0005】また、使用するタングステン粉末等の高融
点金属は、その緻密化温度とセラミックスの焼結温度と
の間に差があり、さらに緻密化の挙動も異なるため、焼
成後の配線金属層の緻密化を容易にするように平均粒径
1μm 程度の粉末が一般的に用いられている。
Further, since the refractory metal such as tungsten powder used has a difference between the densification temperature and the sintering temperature of the ceramics, and the densification behavior is also different, the wiring metal layer after firing is Average particle size to facilitate densification
A powder of about 1 μm is generally used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな同時焼成によるセラミックス多層配線基板の作製工
程において、従来の導体ペーストでは、セラミックスグ
リーンシートに所望の配線形状に塗布もしくは充填した
後の乾燥収縮により、特にスルーホール部分に開空洞や
へこみ等が生じやすいという問題があった。
By the way, in the manufacturing process of the ceramic multilayer wiring board by the co-firing as described above, in the conventional conductor paste, the drying shrinkage after coating or filling the ceramic green sheet into a desired wiring shape is performed. Therefore, there is a problem that an open cavity, a dent, or the like is likely to occur particularly in the through hole portion.

【0007】さらに、上述したようなスルーホール部分
における開空洞やへこみは、焼成後においても凹状の欠
点として残り、例えばセラミックス多層配線基板上に薄
膜形成法により薄膜配線層を形成したり、あるいはメッ
キ層を形成する場合に、薄膜配線層やメッキ層にへこみ
を生じさせたり、また逆にスルーホールの開空洞やへこ
み部分に存在している空気等により膨れが生じる等の問
題を招いていた。これらのへこみや膨れ等は、セラミッ
クス多層配線基板の外観不良を招くだけでなく、導通不
良や実装不良等の原因となっていた。
Further, the open cavities and dents in the through holes as described above remain as concave defects even after firing, and for example, a thin film wiring layer is formed on the ceramic multilayer wiring substrate by a thin film forming method, or plating is performed. In the case of forming the layer, there have been problems that the thin film wiring layer and the plating layer are dented, and conversely, the cavities of the through holes and the air present in the dented portion are swollen. These dents, bulges, and the like not only lead to a defective appearance of the ceramic multilayer wiring board, but have also been a cause of conduction failure, mounting failure, and the like.

【0008】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、乾燥収縮に伴う開空洞やへこみ等の
発生を防止することを可能にした導体ペーストを提供す
ることを目的としており、またそのような導体ペースト
を用いることによって、開空洞、へこみ、膨れ等による
外観不良や導通不良等の発生を防止したセラミックス多
層配線基板を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to provide a conductor paste capable of preventing the occurrence of open cavities, dents and the like due to drying shrinkage. Another object of the present invention is to provide a ceramics multilayer wiring board that prevents the occurrence of appearance defects, conduction defects, etc. due to open cavities, dents, bulges, etc. by using such a conductor paste.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段と作用】本発明の導体ペー
ストは、金属成分と、前記金属成分に流動性を付与する
有機成分および溶剤とを含有する導体ペーストにおい
て、前記金属成分は、平均粒径が 2μm 以下の第1の金
属粉末と、平均粒径が 5〜10μm の第2の金属粉末とか
らなることを特徴としている。
The conductor paste of the present invention is a conductor paste containing a metal component, an organic component that imparts fluidity to the metal component, and a solvent. It is characterized by being composed of a first metal powder having a diameter of 2 μm or less and a second metal powder having an average particle diameter of 5 to 10 μm.

【0010】また、本発明のセラミックス多層配線基板
は、セラミックス基板と、前記セラミックス基板の少な
くとも内部に設けられ、前記セラミックス基板との同時
焼成により形成された配線金属層とを具備するセラミッ
クス多層配線基板において、前記配線金属層は、平均粒
径が 2μm 以下の第1の金属粉末と平均粒径が 5〜10μ
m の第2の金属粉末とからなる金属成分を含有する導体
ペーストを用いて、前記セラミックス基板との同時焼成
により形成してなることを特徴としている。本発明の導
体ペーストにおける金属成分としては、セラミックス基
板の焼成温度より高い融点を有する金属、例えばタング
ステンやモリブデン等の高融点金属が挙げられる。そし
て、このような高融点金属からなる金属成分を、平均粒
径が 2μm 以下の第1の金属粉末と平均粒径が 5〜10μ
m の第2の金属粉末とにより構成する。
The ceramic multilayer wiring board of the present invention comprises a ceramic substrate and a wiring metal layer provided at least inside the ceramic substrate and formed by cofiring with the ceramic substrate. In the wiring metal layer, the first metal powder having an average particle size of 2 μm or less and the average particle size of 5 to 10 μm are used.
It is characterized in that it is formed by simultaneous firing with the ceramic substrate using a conductor paste containing a metal component consisting of m 2 of the second metal powder. Examples of the metal component in the conductor paste of the present invention include metals having a melting point higher than the firing temperature of the ceramic substrate, for example, refractory metals such as tungsten and molybdenum. The metal component composed of such a high melting point metal is mixed with the first metal powder having an average particle size of 2 μm or less and the average particle size of 5 to 10 μm.
and m of the second metal powder.

【0011】ここで、従来使用されていた平均粒径 1μ
m 程度の金属粉末を用いた導体ペーストをセラミックス
グリーンシートに設けたスルーホールに充填した場合、
導体ペーストに含まれる溶剤成分が揮発して乾燥収縮が
起った際に、大きいものでスルーホール径の約 60%、深
さがグリーンシート厚の約 60%にも達する開空洞を生じ
させていた。この開空洞は、グリーンシートの積層、脱
脂から焼成に至るまで存在し、ほとんどの場合深さも深
いために研磨を行った場合でも残存する。従って、その
後の薄膜形成やメッキ等の後工程において凹状の欠点と
なり、外観不良、導通不良、実装不良等の発生原因とな
っていた。
Here, the conventionally used average particle size is 1 μm.
When a conductor paste using metal powder of about m is filled in the through holes provided in the ceramic green sheet,
When the solvent component contained in the conductor paste volatilizes and causes drying shrinkage, a large one causes an open cavity that reaches about 60% of the through hole diameter and about 60% of the depth of the green sheet. It was The open cavities exist from the lamination and degreasing of the green sheets to the firing, and in most cases, they are deep and therefore remain even after polishing. Therefore, it becomes a concave defect in the subsequent steps such as thin film formation and plating, which is a cause of appearance failure, conduction failure, mounting failure and the like.

【0012】そこで、本発明においては、平均粒径が 2
μm 以下の第1の金属粉末と、平均粒径が 5〜10μm の
第2の金属粉末とにより構成した金属成分を用いてい
る。平均粒径が大きい大粒径の第2の金属粉末は、乾燥
収縮時に例えばスルーホール内でブリッジング効果を示
すため、乾燥収縮に伴う開空洞やへこみ等を防止するこ
とができる。第2の金属粉末の平均粒径が 5μm 未満で
あると、上記ブリッジング効果を得ることができず、ま
た平均粒径が10μm を超えると、例えばスルーホール内
への充填が困難となる。
Therefore, in the present invention, the average particle size is 2
A metal component composed of a first metal powder having a particle size of not more than μm and a second metal powder having an average particle size of 5 to 10 μm is used. Since the second metal powder having a large average particle size and a large particle size exhibits a bridging effect in, for example, a through hole at the time of drying shrinkage, it is possible to prevent an open cavity, a dent, or the like due to the drying shrinkage. If the average particle size of the second metal powder is less than 5 μm, the bridging effect cannot be obtained, and if the average particle size exceeds 10 μm, filling into, for example, a through hole becomes difficult.

【0013】ただし、上記第2の金属粉末のみでは配線
金属層の緻密化が困難となるため、本発明では平均粒径
が小さい小粒径の第1の金属粉末を第2の金属粉末と共
に用いており、これにより乾燥収縮に伴う開空洞やへこ
み等を防止した上で、配線金属層を緻密化することを可
能にしている。第1の金属粉末の平均粒径が 2μm を超
えると、配線金属層の緻密化が困難となる。
However, since it is difficult to densify the wiring metal layer with only the second metal powder, the first metal powder having a small average particle size and the second metal powder is used in the present invention. As a result, the wiring metal layer can be densified while preventing open cavities and dents due to drying shrinkage. When the average particle size of the first metal powder exceeds 2 μm, it becomes difficult to densify the wiring metal layer.

【0014】上述した第1の金属粉末と第2の金属粉末
とは、平均粒径が大きい第2の金属粉末の割合が40〜80
重量% となるように混合することが好ましい。第2の金
属粉末の割合が40重量% 未満であると、上記ブリッジン
グ効果が十分に得られないおそれがあり、一方第2の金
属粉末の割合が80重量% を超えると、配線金属層を十分
に緻密化できないおそれが生じる。
In the above-mentioned first metal powder and second metal powder, the ratio of the second metal powder having a large average particle size is 40 to 80.
It is preferable to mix them so that the weight% thereof is obtained. If the proportion of the second metal powder is less than 40% by weight, the above bridging effect may not be sufficiently obtained, while if the proportion of the second metal powder exceeds 80% by weight, the wiring metal layer may not be formed. There is a risk that it cannot be densified sufficiently.

【0015】また、第2の金属粉末は、単に平均粒径が
5〜10μm の範囲にあるだけでなく、粒径 7μm 以上の
大粒径粒子を10重量% 以上含んでいるものが好ましい。
すなわち、平均粒径が上記範囲内であっても、粒度分布
がブロードで、大粒径粒子の実際の個数が少ないと、上
記ブリッジング効果が十分に得られないおそれがあるた
めである。
The second metal powder has an average particle size of simply
It is preferable that not only the particle size is in the range of 5 to 10 μm, but also 10% by weight or more of the large particle size of 7 μm or more is contained.
That is, even if the average particle size is within the above range, if the particle size distribution is broad and the actual number of large particle size is small, the bridging effect may not be sufficiently obtained.

【0016】このように、本発明における 2種類の粒径
範囲の金属粉末の混合体からなる金属成分は、小粒径か
ら大粒径までを幅広く含む粒度分布の粉末とは異なるも
のであって、大小 2つのピークを有する金属粉末の混合
体(第1の金属粉末と第2の金属粉末との混合体)を用
いることによって、乾燥収縮に伴う開空洞やへこみ等を
防止した上で、配線金属層を緻密化することが可能とな
るものである。
As described above, the metal component consisting of the mixture of the metal powders in the two kinds of particle size ranges in the present invention is different from the powder having a particle size distribution including a wide range from a small particle size to a large particle size. , By using a mixture of metal powders having two peaks of large and small (mixture of the first metal powder and the second metal powder), it is possible to prevent open cavities and dents due to drying shrinkage, and The metal layer can be densified.

【0017】なお、導体ペースト中の金属成分以外の有
機成分や溶剤は、通常の導体ペーストと同様なものが用
いられ、特にその種類等に限定されるものではない。ま
た、それらの量も必要とされるペーストの流動性等に応
じて適宜設定すればよい。
The organic components and solvents other than the metal components in the conductor paste are the same as those used in ordinary conductor pastes, and are not particularly limited to their types. Also, their amounts may be appropriately set according to the required fluidity of the paste and the like.

【0018】本発明のセラミックス多層配線基板は、上
述したような本発明の導体ペーストを用いて、配線金属
層をセラミックス基材と同時焼成により形成したもので
ある。本発明における配線金属層は、少なくともスルー
ホール内への充填層を含むものとする。通常、スルーホ
ール径は50〜 200μm 程度であるが、本発明は特に100
μm 以上の径を有するスルーホールに対して効果的であ
る。セラミックス多層配線基板の材質は特に限定される
ものではなく、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、
窒化ケイ素等の各種セラミックス材料を適用することが
可能である。本発明のセラミックス多層配線基板は、例
えば以下のようにして製造される。すなわち、まず通常
の方法によりセラミックスグリーンシートを作製し、こ
れに所望形状のスルーホールを形成する。一方、平均粒
径が 2μm 以下の第1の金属粉末と、平均粒径が 5〜10
μm の第2の金属粉末とを用いて、本発明の導体ペース
トを作製する。そして、上記セラミックスグリーンシー
トのスルーホールに上記導体ペーストを充填すると共
に、必要に応じてグリーンシート上に導体ペーストを所
望の配線形状に塗布し、これを 1層または複数層積層し
てセラミックス成形体を作製する。
The ceramic multilayer wiring board of the present invention is one in which a wiring metal layer is formed by co-firing with a ceramic base material using the above-described conductor paste of the present invention. The wiring metal layer in the present invention includes at least a filling layer for filling the through holes. Normally, the through hole diameter is about 50 to 200 μm, but the
It is effective for through holes having a diameter of μm or more. The material of the ceramic multilayer wiring board is not particularly limited, and may be aluminum oxide, aluminum nitride,
Various ceramic materials such as silicon nitride can be applied. The ceramic multilayer wiring board of the present invention is manufactured, for example, as follows. That is, first, a ceramic green sheet is manufactured by a usual method, and a through hole having a desired shape is formed in the ceramic green sheet. On the other hand, the first metal powder having an average particle size of 2 μm or less and the average particle size of 5 to 10
The conductor paste of the present invention is prepared by using the second metal powder of μm. Then, the conductor paste is filled in the through holes of the ceramic green sheet, and if necessary, the conductor paste is applied to the desired wiring shape on the green sheet, and one or more layers are laminated to form a ceramic molded body. To make.

【0019】上記セラミックス成形体を作製する際に、
導体ペースト中の溶剤が揮散しても、導体ペースト中の
金属成分は大粒径の金属粉末を含んでいるため、乾燥収
縮により特にスルーホール部分に開空洞やへこみ等が生
じることがない。
When manufacturing the above-mentioned ceramic molded body,
Even if the solvent in the conductor paste is volatilized, since the metal component in the conductor paste contains the metal powder having a large particle diameter, the dry shrinkage does not particularly cause an open cavity or a dent in the through hole portion.

【0020】次に、上述したようなセラミックス成形体
を脱脂処理した後、セラミックス材質に応じた雰囲気中
等で焼成して、セラミックス基材と配線金属とを同時に
焼結させて、配線金属層を少なくとも内部に有するセラ
ミックス配線基板を得る。この同時焼成において、導体
ペースト中の金属粉末は、小粒径の第1の金属粉末から
徐々に焼結が進行するため、大粒径の第2の金属粉末は
ほぼその粒径が維持される。そして、大粒径の第2の金
属粉末の粒径がほぼ維持されることによって、同時焼成
時のセラミックスと金属粉末との緻密化挙動の差による
気孔等の発生も抑制することができる。
Next, after degreasing the ceramic molded body as described above, it is fired in an atmosphere or the like according to the ceramic material to simultaneously sinter the ceramic base material and the wiring metal so that at least the wiring metal layer is formed. A ceramic wiring board having the inside is obtained. In this co-firing, the metal powder in the conductor paste gradually sinters from the first metal powder having a small particle size, so that the second metal powder having a large particle size maintains its particle size. . By substantially maintaining the particle size of the second metal powder having a large particle size, it is possible to suppress the occurrence of pores and the like due to the difference in the densification behavior between the ceramic and the metal powder during simultaneous firing.

【0021】このようにして、配線層の特にスルーホー
ル部分に起因する開空洞、へこみ、膨れ等による外観不
良、導通不良、実装不良等の発生を防止した本発明のセ
ラミックス配線基板が得られる。
In this way, the ceramic wiring board of the present invention can be obtained in which appearance defects, conduction defects, mounting defects, etc. due to open cavities, dents, swelling, etc., caused by wiring layers, especially through holes, are prevented.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described.

【0023】実施例1 まず、下記の表1に第1の粉末(平均粒径 1μm )と第
2の粉末(平均粒径 7μm )との配合組成を示す 3種類
のタングステン粉末(第1の粉末と第2の粉末との混合
粉末)を用意した。なお、表1に第1の粉末と第2の粉
末の混合後における粒径 7μm 以上の大粒径粒子の割合
(重量%)を併せて示す。
Example 1 First, in Table 1 below, three kinds of tungsten powders (first powders having the average particle size of 1 μm) and second powders (the average particle size of 7 μm) (first powder) are shown. And a mixed powder of the second powder). In addition, Table 1 also shows the ratio (% by weight) of large-sized particles having a particle size of 7 μm or more after mixing the first powder and the second powder.

【0024】[0024]

【表1】 次に、上記各タングステン粉末500gに対して、それぞれ
α−テルピネオールとメチルイソブチルケトンとの 1:1
の混合溶剤を 4重量% 、およびアクリル系バインダ 4重
量% を添加し十分に混合して、それぞれ導体ペーストを
作製した。
[Table 1] Next, for each 500 g of the above tungsten powder, 1: 1 of α-terpineol and methyl isobutyl ketone, respectively.
4% by weight of the mixed solvent of 4% by weight and 4% by weight of an acrylic binder were added and sufficiently mixed to prepare conductor pastes.

【0025】一方、セラミックスグリーンシートとして
焼結助剤である Y2 O 3 を 5重量%含む窒化アルミニウ
ムグリーンシート(厚さ0.5mm)を用意し、このグリーン
シートに直径 200μm のスルーホールをそれぞれ所望形
状に穿設した。そして、上記各導体ペーストを窒化アル
ミニウムグリーンシートのスルーホール内に、メタルマ
スクを用いてそれぞれ印刷充填した。
On the other hand, as the ceramic green sheet, an aluminum nitride green sheet (thickness 0.5 mm) containing 5% by weight of Y 2 O 3 which is a sintering aid is prepared, and through holes each having a diameter of 200 μm are desired in this green sheet. Drilled into shape. Then, the conductor pastes were printed and filled in the through holes of the aluminum nitride green sheet using a metal mask.

【0026】そして、スルーホール内に充填した導体ペ
ーストが乾燥した後に、各スルーホール内の充填状態を
調べたところ、図1に断面を模式的に示すように、それ
ぞれ大粒径の第2の金属粉末1がスルーホール2内でブ
リッジング効果を示したことから、乾燥収縮に伴う開空
洞やへこみ等は認められなかった。なお、小粒径の第1
の粉末3は第2の金属粉末1の隙間を埋めるように充填
されていた。
After the conductor paste filled in the through holes was dried, the filled state in each through hole was examined, and as shown in the cross-sectional view of FIG. Since the metal powder 1 exhibited a bridging effect in the through holes 2, no open cavities or dents due to drying shrinkage were observed. The first of the small particle size
Powder 3 was filled so as to fill the gap between the second metal powders 1.

【0027】次に、上記各導体ペースト毎に窒化アルミ
ニウムグリーンシートにそれぞれ配線層を印刷形成した
後にそれぞれ積層し、各積層成形体を窒素気流中にて脱
脂した後、それぞれ窒素中にて 2073Kで焼成して、窒化
アルミニウムとタングステンとを同時焼成して、それぞ
れ目的とする窒化アルミニウム多層配線基板を作製し
た。
Next, a wiring layer is formed by printing on the aluminum nitride green sheet for each of the above-mentioned conductor pastes and then laminated, each laminated molded body is degreased in a nitrogen gas stream, and then at 2073K in nitrogen respectively. By firing, aluminum nitride and tungsten were fired at the same time to produce the intended aluminum nitride multilayer wiring boards.

【0028】このようにして得た各窒化アルミニウム多
層配線基板のスルーホール部分における配線金属層(タ
ングステン層)の状態を評価するために、スルーホール
部分の表面観察および断面の拡大観察を行ったところ、
スルーホール部分の表面にはへこみ等は見られず、また
スルーホール内部も大粒径粒子の周囲で小粒径粒子の焼
結が進行して十分に緻密化しており、良好な配線金属層
が得られていることを確認した。
In order to evaluate the state of the wiring metal layer (tungsten layer) in the through-hole portion of each aluminum nitride multilayer wiring board thus obtained, the surface of the through-hole portion and the enlarged cross-section were observed. ,
No dents, etc. are seen on the surface of the through-hole portion, and the inside of the through-hole is sufficiently densified by the sintering of small-sized particles around the large-sized particles, and a good wiring metal layer is formed. It was confirmed that it was obtained.

【0029】また、上記配線層上にメッキ処理を施した
ところ、メッキ膨れ等を引き起こすこともなく、良好な
メッキ層が得られた。また、メッキ後の加熱処理でも何
等異常は認めなかった。
Further, when the above wiring layer was subjected to a plating treatment, a good plated layer was obtained without causing plating swelling or the like. In addition, no abnormality was found in the heat treatment after plating.

【0030】なお、上記 3種類の導体ペーストとは別
に、第1の粉末(平均粒径 1μm )を80重量% 、第2の
粉末(平均粒径 7μm )を20重量% としたタングステン
粉末を用いた場合には、焼結後にスルーホール部分に若
干のへこみが認められた。このへこみは、配線等に大き
な不具合を生じさせるものではなかったが、へこみを防
止する観点からは大粒径の第2の粉末を40重量% 以上使
用することが好ましいことが判明した。
In addition to the above three kinds of conductor paste, a tungsten powder containing 80% by weight of the first powder (average particle size 1 μm) and 20% by weight of the second powder (average particle size 7 μm) is used. In that case, a slight dent was observed in the through hole after sintering. Although this dent did not cause a large defect in the wiring or the like, it was found that it is preferable to use the second powder having a large particle size of 40% by weight or more from the viewpoint of preventing the dent.

【0031】比較例1 上記実施例における平均粒径 1μm の第1のタングステ
ン粉末のみを用いて導体ペーストを作製し、この導体ペ
ーストを使用する以外は、実施例と同様にして、窒化ア
ルミニウム多層配線基板を作製した。その作製工程にお
いて、スルーホール内に充填した導体ペーストが乾燥し
た後に、スルーホール内の充填状態を調べたところ、図
2に断面を模式的に示すように、スルーホール2部分に
最大のもので直径 140μm 、深さ 0.3mmの開空洞4が生
じていた。また、この開空洞は焼成後にも残存してい
た。また、このような開空洞を有する配線層上にメッキ
処理を施したところ、メッキ層に膨れが生じた。
Comparative Example 1 An aluminum nitride multilayer wiring was prepared in the same manner as in Example 1 except that a conductor paste was prepared using only the first tungsten powder having an average particle size of 1 μm in the above example and this conductor paste was used. A substrate was produced. In the manufacturing process, after the conductor paste filled in the through hole was dried, the filling state in the through hole was examined. As a result, as shown in the schematic cross section in FIG. There was an open cavity 4 with a diameter of 140 μm and a depth of 0.3 mm. Moreover, this open cavity remained after firing. Further, when the wiring layer having such open cavities was subjected to the plating treatment, the plating layer was swollen.

【0032】比較例2 上記実施例における平均粒径 7μm の第2のタングステ
ン粉末のみを用いて導体ペーストを作製し、この導体ペ
ーストを使用する以外は、実施例と同様にして、窒化ア
ルミニウム多層配線基板を作製した。その作製工程にお
いて、スルーホール内に充填した導体ペーストが乾燥し
た後に、スルーホール内の充填状態を調べたところ、大
きな開空洞等は認められなかったが、焼成後のスルーホ
ール内部の状態を観察したところ、タングステン粒子の
焼結が十分に進行しておらず、配線抵抗を増大させる小
さな気孔が多数存在していた。
Comparative Example 2 Aluminum nitride multilayer wiring was prepared in the same manner as in Example 1 except that a conductor paste was prepared using only the second tungsten powder having an average particle size of 7 μm in the above example and this conductor paste was used. A substrate was produced. In the manufacturing process, after the conductor paste filled in the through holes was dried, the filling state in the through holes was examined. No large open cavities were found, but the state inside the through holes after firing was observed. However, the sintering of the tungsten particles did not proceed sufficiently, and there were many small pores that increased the wiring resistance.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の導体ペー
ストによれば、乾燥収縮に伴う開空洞やへこみ等の発生
を防止することが可能となる。従って、このような導体
ペーストを用いて、同時焼成によりセラミックス多層配
線基板を作製することによって、開空洞、へこみ、膨れ
等による外観不良、導通不良、実装不良等の発生を防止
したセラミックス多層配線基板を安定して提供すること
が可能となる。
As described above, according to the conductor paste of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of open cavities, dents and the like due to drying shrinkage. Therefore, by producing a ceramics multilayer wiring board by co-firing using such a conductor paste, a ceramics multilayer wiring board in which appearance defects, conduction defects, mounting defects, etc. due to open cavities, dents, bulges, etc. are prevented from occurring. Can be stably provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例による窒化アルミニウム多
層配線基板の乾燥後におけるスルーホール部分の充填状
態を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a filling state of a through hole portion after drying of an aluminum nitride multilayer wiring board according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明との比較として掲げた窒化アルミニウ
ム多層配線基板の乾燥後におけるスルーホール部分の充
填状態を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a filling state of a through hole portion after drying of an aluminum nitride multilayer wiring board, which is provided as a comparison with the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……大粒径の第2の金属粉末 2……スルーホール 3……小粒径の第1の粉末 4……開空洞 1 ... Large-sized second metal powder 2 ... Through hole 3 ... Small-sized first powder 4 ... Open cavity

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/46 H 6921−4E S 6921−4E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H05K 3/46 H 6921-4E S 6921-4E

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属成分と、前記金属成分に流動性を付
与する有機成分および溶剤とを含有する導体ペーストに
おいて、 前記金属成分は、平均粒径が 2μm 以下の第1の金属粉
末と、平均粒径が 5〜10μm の第2の金属粉末とからな
ることを特徴とする導体ペースト。
1. A conductor paste containing a metal component, an organic component that imparts fluidity to the metal component, and a solvent, wherein the metal component is a first metal powder having an average particle size of 2 μm or less, and an average A conductor paste comprising a second metal powder having a particle size of 5 to 10 μm.
【請求項2】 請求項1記載の導体ペーストにおいて、 前記金属成分は、40〜80重量% の範囲の前記第2の金属
粉末を含有していることを特徴とする導体ペースト。
2. The conductor paste according to claim 1, wherein the metal component contains the second metal powder in a range of 40 to 80% by weight.
【請求項3】 請求項1記載の導体ペーストにおいて、 前記金属成分は、タングステンおよびモリブデンから選
ばれた少なくとも 1種を主成分とすることを特徴とする
導体ペースト。
3. The conductor paste according to claim 1, wherein the metal component contains at least one selected from tungsten and molybdenum as a main component.
【請求項4】 セラミックス基板と、前記セラミックス
基板の少なくとも内部に設けられ、前記セラミックス基
板との同時焼成により形成された配線金属層とを具備す
るセラミックス多層配線基板において、 前記配線金属層は、平均粒径が 2μm 以下の第1の金属
粉末と平均粒径が 5〜10μm の第2の金属粉末とからな
る金属成分を含有する導体ペーストを用いて、前記セラ
ミックス基板との同時焼成により形成してなることを特
徴とするセラミックス多層配線基板。
4. A ceramic multilayer wiring board comprising a ceramics substrate and a wiring metal layer provided at least inside the ceramics substrate and formed by cofiring with the ceramics substrate, wherein the wiring metal layer has an average thickness. Formed by simultaneous firing with the ceramic substrate using a conductor paste containing a metal component consisting of a first metal powder having a particle size of 2 μm or less and a second metal powder having an average particle size of 5 to 10 μm. A ceramic multilayer wiring board characterized by the following.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002232142A (en) * 2001-01-30 2002-08-16 Kyocera Corp Multilayer wiring board and its producing method
WO2003101166A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Aluminum nitride sintered compact having metallized layer and method for preparation thereof
KR100442022B1 (en) * 1996-05-21 2004-10-14 타이코 엘렉트로닉스 로지스틱스 아게 Chemically Grafted Electrical Devices
JP2015153550A (en) * 2014-02-13 2015-08-24 有限会社 ナプラ Method for producing conductor in fine space

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