JPH09312476A - セラミック多層配線基板の製造方法 - Google Patents
セラミック多層配線基板の製造方法Info
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- JPH09312476A JPH09312476A JP15164996A JP15164996A JPH09312476A JP H09312476 A JPH09312476 A JP H09312476A JP 15164996 A JP15164996 A JP 15164996A JP 15164996 A JP15164996 A JP 15164996A JP H09312476 A JPH09312476 A JP H09312476A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕなどの低融点金
属を配線材料とし、ガラスとセラミック粉末のフィラ−
とからなるガラスセラミックを絶縁材料とするセラミッ
ク多層配線基板の製造方法において、焼成時の配線材料
と絶縁材料の焼成収縮する温度の差が大きいにもかかわ
らず、焼成された多層配線基板の反りや変形を少なくす
ること。 【解決手段】１）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積
層体を、ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔ
ｓ−３０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とす
る予備焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有すること。
属を配線材料とし、ガラスとセラミック粉末のフィラ−
とからなるガラスセラミックを絶縁材料とするセラミッ
ク多層配線基板の製造方法において、焼成時の配線材料
と絶縁材料の焼成収縮する温度の差が大きいにもかかわ
らず、焼成された多層配線基板の反りや変形を少なくす
ること。 【解決手段】１）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積
層体を、ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔ
ｓ−３０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とす
る予備焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温焼成のセラミ
ック多層配線基板の製造方法に関する。特にＡｇ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕなどの低融点金属を配線材料とす
る低温焼成のガラスセラミック多層配線基板の焼成法に
関する。
ック多層配線基板の製造方法に関する。特にＡｇ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕなどの低融点金属を配線材料とす
る低温焼成のガラスセラミック多層配線基板の焼成法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＳＩなどの半導体素子を実装す
る基板として、アルミナ系セラミックを絶縁材料とする
配線基板が使用されてきた。しかし、アルミナ系セラミ
ック材料の焼成温度が高く、同時焼成が可能な配線材料
としては高融点金属であるＷ、Ｍｏ等が使われるため、
導通抵抗が１０〜２０ｍΩ／□（ｍΩ／ｍｍ2）と高く
なる問題を有していた。そこで、Ａｇ、Ａｕなどの低抵
抗な配線材料と、それらと同時焼成可能な低温焼成絶縁
材料としてガラスあるいはガラスセラミックとを用いる
配線基板が使用されるようになってきた。特にガラスセ
ラミック配線基板は、８００〜１１００℃程度の低温で
焼成可能であり、かつセラミックの結晶相を構成成分と
して含有するため、機械的強度にも優れており、最近注
目されている。
る基板として、アルミナ系セラミックを絶縁材料とする
配線基板が使用されてきた。しかし、アルミナ系セラミ
ック材料の焼成温度が高く、同時焼成が可能な配線材料
としては高融点金属であるＷ、Ｍｏ等が使われるため、
導通抵抗が１０〜２０ｍΩ／□（ｍΩ／ｍｍ2）と高く
なる問題を有していた。そこで、Ａｇ、Ａｕなどの低抵
抗な配線材料と、それらと同時焼成可能な低温焼成絶縁
材料としてガラスあるいはガラスセラミックとを用いる
配線基板が使用されるようになってきた。特にガラスセ
ラミック配線基板は、８００〜１１００℃程度の低温で
焼成可能であり、かつセラミックの結晶相を構成成分と
して含有するため、機械的強度にも優れており、最近注
目されている。
【０００３】ところで、このような配線基板に用いられ
るＡｇ、ＡｕあるいはそれらにＰｄ、やＰｔを添加して
なるものの他、Ｃｕなどのメタライズ組成物は、焼結開
始温度が６００〜７００℃程度となるものが多い。一
方、ガラスセラミックのガラス成分の軟化点は７００〜
９００℃程度で、この軟化点温度付近からガラスセラミ
ックは焼結収縮を開始する。ここで、メタライズの焼結
開始温度とガラス成分の軟化点が大きく異なる場合、焼
成時にまずメタライズ組成物のみが収縮を開始するた
め、収縮の開始が高温で始まるガラスセラミックとの収
縮差が生じる。その結果、配線基板に反りや変形を生じ
て所望とする寸法、形状のものが得られないことがあ
る。その対策として、メタライズ組成物として、ガラス
セラミックのガラス成分と同程度あるいはそれ以上の軟
化点を有するガラス成分を添加する方法が考えられる
が、メタライズ組成物の焼結開始温度を大幅に高くする
には至らない。
るＡｇ、ＡｕあるいはそれらにＰｄ、やＰｔを添加して
なるものの他、Ｃｕなどのメタライズ組成物は、焼結開
始温度が６００〜７００℃程度となるものが多い。一
方、ガラスセラミックのガラス成分の軟化点は７００〜
９００℃程度で、この軟化点温度付近からガラスセラミ
ックは焼結収縮を開始する。ここで、メタライズの焼結
開始温度とガラス成分の軟化点が大きく異なる場合、焼
成時にまずメタライズ組成物のみが収縮を開始するた
め、収縮の開始が高温で始まるガラスセラミックとの収
縮差が生じる。その結果、配線基板に反りや変形を生じ
て所望とする寸法、形状のものが得られないことがあ
る。その対策として、メタライズ組成物として、ガラス
セラミックのガラス成分と同程度あるいはそれ以上の軟
化点を有するガラス成分を添加する方法が考えられる
が、メタライズ組成物の焼結開始温度を大幅に高くする
には至らない。
【０００４】その他、焼成される前の生配線基板、ある
いは脱バインダ済みの生配線基板の上に、平坦な面を有
するジルコニア等のセラミック板を乗せて、荷重をかけ
て焼成を行い、強制的に反りを抑える方法がある。しか
し、生配線基板の段階から荷重をかけて焼成を行うと、
大きなサイズの配線基板では均一な収縮が達成できない
という問題や、配線基板がセラミック板に付着するとい
う問題が発生する場合がある。そのため、特公平２−２
５２７７号公報では、含有される無機材料の軟化点より
高く、基板の焼結温度より低い範囲の温度で予備焼成
し、次に荷重をかけて本焼成を行う方法が開示されてい
る。しかし本方法でも、配線材料がＡｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｃｕのうちの少なくとも１種からなる導電用金属
であり、絶縁材料がガラスとセラミック粉末のフィラ−
とからなるガラスセラミックからなる場合においては、
特に配線材料の焼結開始温度とガラスセラミックのガラ
ス成分の軟化点が１００℃以上と大きく異なる場合、予
備焼成の段階で既に大きな反り、変形が発生し、もはや
荷重をかけて本焼成を行っても修正できない場合があ
る。
いは脱バインダ済みの生配線基板の上に、平坦な面を有
するジルコニア等のセラミック板を乗せて、荷重をかけ
て焼成を行い、強制的に反りを抑える方法がある。しか
し、生配線基板の段階から荷重をかけて焼成を行うと、
大きなサイズの配線基板では均一な収縮が達成できない
という問題や、配線基板がセラミック板に付着するとい
う問題が発生する場合がある。そのため、特公平２−２
５２７７号公報では、含有される無機材料の軟化点より
高く、基板の焼結温度より低い範囲の温度で予備焼成
し、次に荷重をかけて本焼成を行う方法が開示されてい
る。しかし本方法でも、配線材料がＡｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｃｕのうちの少なくとも１種からなる導電用金属
であり、絶縁材料がガラスとセラミック粉末のフィラ−
とからなるガラスセラミックからなる場合においては、
特に配線材料の焼結開始温度とガラスセラミックのガラ
ス成分の軟化点が１００℃以上と大きく異なる場合、予
備焼成の段階で既に大きな反り、変形が発生し、もはや
荷重をかけて本焼成を行っても修正できない場合があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】すなわち本発明は、Ａ
ｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕなどの低融点金属を配線材
料とし、ガラスセラミックを絶縁材料とするセラミック
多層配線基板の製造方法において、焼成時の配線材料と
絶縁材料との焼成収縮する温度の差が大きいにもかかわ
らず、焼成された多層配線基板の反りや変形を少なくす
ることを課題とする。
ｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕなどの低融点金属を配線材
料とし、ガラスセラミックを絶縁材料とするセラミック
多層配線基板の製造方法において、焼成時の配線材料と
絶縁材料との焼成収縮する温度の差が大きいにもかかわ
らず、焼成された多層配線基板の反りや変形を少なくす
ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明は、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕの
うちの少なくとも１種からなる導電用金属で形成される
配線部と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とからな
るガラスセラミックで形成される絶縁部とよりなるセラ
ミック多層配線基板の製造方法において、 １）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積層体を、前記
ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔｓ−３
０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とする予備
焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有することを特徴とするセラミック多層配線基板の
製造方法を要旨とする。
の請求項１の発明は、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕの
うちの少なくとも１種からなる導電用金属で形成される
配線部と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とからな
るガラスセラミックで形成される絶縁部とよりなるセラ
ミック多層配線基板の製造方法において、 １）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積層体を、前記
ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔｓ−３
０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とする予備
焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有することを特徴とするセラミック多層配線基板の
製造方法を要旨とする。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明で、セ
ラミック多層配線基板にＲｕ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、
Ｔａ、Ｎｂのうちの少なくとも１種からなる金属または
その化合物を含む抵抗部を有するものに関する。
ラミック多層配線基板にＲｕ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、
Ｔａ、Ｎｂのうちの少なくとも１種からなる金属または
その化合物を含む抵抗部を有するものに関する。
【０００８】請求項３の発明は、前記ガラスの軟化点：
Ｔｓが７００〜９００℃であることを特徴とする請求項
１または２に記載のセラミック多層配線基板の製造方法
を要旨とする。
Ｔｓが７００〜９００℃であることを特徴とする請求項
１または２に記載のセラミック多層配線基板の製造方法
を要旨とする。
【０００９】請求項４の発明は、前記荷重が１．０〜
６．０ｇ／ｃｍ2の範囲であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１つに記載のセラミック多層配線基板
の製造方法を要旨とする。
６．０ｇ／ｃｍ2の範囲であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれか１つに記載のセラミック多層配線基板
の製造方法を要旨とする。
【００１０】ここでＡｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕのう
ちの少なくとも１種からなる導電用金属とは、Ａｇ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕの単体からなるものの他、それら
を２種以上含む合金であるものも含む。例えば、Ａｇ単
体ではマイグレ−ション性が問題となる場合には、Ａｇ
とＰｄとの合金であるＡｇ80−Ｐｄ20なる組成であるも
の等が使用できる。また配線基板が多層配線を有する場
合に、内部の配線を導電率の高いＡｇ単体からなる、あ
るいはＰｄ含有量の少ないＡｇ−Ｐｄ合金を使用し、表
層の配線にはマイグレ−ション防止のためＡｇ80−Ｐｄ
20なる合金を使用する様な場合、あるいは各配線層毎に
配線材料が異なる場合にも適応できる。
ちの少なくとも１種からなる導電用金属とは、Ａｇ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕの単体からなるものの他、それら
を２種以上含む合金であるものも含む。例えば、Ａｇ単
体ではマイグレ−ション性が問題となる場合には、Ａｇ
とＰｄとの合金であるＡｇ80−Ｐｄ20なる組成であるも
の等が使用できる。また配線基板が多層配線を有する場
合に、内部の配線を導電率の高いＡｇ単体からなる、あ
るいはＰｄ含有量の少ないＡｇ−Ｐｄ合金を使用し、表
層の配線にはマイグレ−ション防止のためＡｇ80−Ｐｄ
20なる合金を使用する様な場合、あるいは各配線層毎に
配線材料が異なる場合にも適応できる。
【００１１】また、配線部は上記のＡｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、
Ａｕ、Ｃｕの単体、合金以外に、これらの焼結性、緻密
性を高める目的で適宜ガラス組成物が添加されていても
よい。このガラス組成物は、さらに焼成工程の冷却過程
の際に、配線部の絶縁部に対する熱膨張差（熱応力）を
緩和し、反り、変形を小さくする働きも有する。このよ
うなガラス組成物としては、ホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3
−ＳｉＯ2系ガラス）、アルミノホウケイ酸ガラス（Ｂ2
Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系ガラス）や、セラミック多層
配線基板の絶縁材料と同質の材料なども使用できる。な
お、ガラス組成物は導電用金属または該導電用金属の合
金１００重量部に対して、１〜１０重量部添加するのが
好ましい。これは１重量部未満であると、上記のガラス
組成物添加の目的を達成できないためである。一方、１
０重量部を越えると、配線部の抵抗値が高くなるため好
ましくない。さらに、配線基板の表層に形成される配線
部においては、その最表面にガラス成分が析出したり、
あるいは配線部の最表面をガラス成分が被覆したりする
こともあり好ましくない。
Ａｕ、Ｃｕの単体、合金以外に、これらの焼結性、緻密
性を高める目的で適宜ガラス組成物が添加されていても
よい。このガラス組成物は、さらに焼成工程の冷却過程
の際に、配線部の絶縁部に対する熱膨張差（熱応力）を
緩和し、反り、変形を小さくする働きも有する。このよ
うなガラス組成物としては、ホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3
−ＳｉＯ2系ガラス）、アルミノホウケイ酸ガラス（Ｂ2
Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系ガラス）や、セラミック多層
配線基板の絶縁材料と同質の材料なども使用できる。な
お、ガラス組成物は導電用金属または該導電用金属の合
金１００重量部に対して、１〜１０重量部添加するのが
好ましい。これは１重量部未満であると、上記のガラス
組成物添加の目的を達成できないためである。一方、１
０重量部を越えると、配線部の抵抗値が高くなるため好
ましくない。さらに、配線基板の表層に形成される配線
部においては、その最表面にガラス成分が析出したり、
あるいは配線部の最表面をガラス成分が被覆したりする
こともあり好ましくない。
【００１２】Ｒｕ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｔａ、Ｎｂ
のうちの少なくとも１種からなる金属またはその化合物
を含む抵抗部とは、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｔ
ａ、Ｎｂのうちの少なくとも１種からなる金属またはそ
の化合物を含み、さらに低温での焼結性を高め、さらに
絶縁材料との密着性を高める目的で適宜ガラス材料を添
加した複合系で用いられる。化合物としては、上記金属
の酸化物、珪化物、窒化物、ホウ化物等が使用される。
ガラス材料として、ホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ
2系ガラス）、アルミノホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系ガラス）や、セラミック多層配線基
板の絶縁材料と同質の材料なども使用できる。
のうちの少なくとも１種からなる金属またはその化合物
を含む抵抗部とは、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｔ
ａ、Ｎｂのうちの少なくとも１種からなる金属またはそ
の化合物を含み、さらに低温での焼結性を高め、さらに
絶縁材料との密着性を高める目的で適宜ガラス材料を添
加した複合系で用いられる。化合物としては、上記金属
の酸化物、珪化物、窒化物、ホウ化物等が使用される。
ガラス材料として、ホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ
2系ガラス）、アルミノホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系ガラス）や、セラミック多層配線基
板の絶縁材料と同質の材料なども使用できる。
【００１３】ここで言うガラスセラミックとは、ホウケ
イ酸ガラス粉末や、アルミノホウケイ酸ガラス粉末等の
ガラス粉末にアルミナ、アノ−サイト、コ−ジエライ
ト、シリカ等のセラミック粉末からなるフィラ−を混合
し焼成したものを言う。
イ酸ガラス粉末や、アルミノホウケイ酸ガラス粉末等の
ガラス粉末にアルミナ、アノ−サイト、コ−ジエライ
ト、シリカ等のセラミック粉末からなるフィラ−を混合
し焼成したものを言う。
【００１４】ここで言うガラス成分の軟化点：Ｔｓ
（℃）とは、ガラスセラミックの成分として一部結晶化
する状態以前の軟化点、すなわち原材料としての軟化点
を言う。また、予備焼成温度の下限値：Ｔｓ−３０は、
ガラスセラミックのガラス成分がガラス転移する温度
（Ｔｇ）以上であることが必須である。そして予備焼成
する温度範囲（（Ｔｓ−３０）〜Ｔｓ）では、ガラス成
分がフィラ−に濡れ、しかも配線材料が焼成収縮を開始
する温度以上でもある。ただし、ガラスセラミック自体
はほとんど焼成収縮を開始しない状態で、基板自体はほ
とんど反り、変形を生じない状態である。この状態とな
る本発明の温度範囲で予備焼成し予備焼成体とすること
により、大きな反り、変形の発生がなく、しかも、ガラ
ス成分が相互に溶融結合したり、またフィラ−に濡れた
状態であるために、ある程度の機械的強度を有する。従
って、本焼成の段階に移行する際に、荷重をかけても予
備焼成体が割れたり、欠けたりすることがない。なお、
予備焼成工程とは別途に、脱バインダ工程を設けてもよ
いが、予備焼成工程で使われるバインダの分解温度まで
を低い昇温率で加熱することで、連続して脱バインダ工
程、予備焼成工程を行ってもよい。
（℃）とは、ガラスセラミックの成分として一部結晶化
する状態以前の軟化点、すなわち原材料としての軟化点
を言う。また、予備焼成温度の下限値：Ｔｓ−３０は、
ガラスセラミックのガラス成分がガラス転移する温度
（Ｔｇ）以上であることが必須である。そして予備焼成
する温度範囲（（Ｔｓ−３０）〜Ｔｓ）では、ガラス成
分がフィラ−に濡れ、しかも配線材料が焼成収縮を開始
する温度以上でもある。ただし、ガラスセラミック自体
はほとんど焼成収縮を開始しない状態で、基板自体はほ
とんど反り、変形を生じない状態である。この状態とな
る本発明の温度範囲で予備焼成し予備焼成体とすること
により、大きな反り、変形の発生がなく、しかも、ガラ
ス成分が相互に溶融結合したり、またフィラ−に濡れた
状態であるために、ある程度の機械的強度を有する。従
って、本焼成の段階に移行する際に、荷重をかけても予
備焼成体が割れたり、欠けたりすることがない。なお、
予備焼成工程とは別途に、脱バインダ工程を設けてもよ
いが、予備焼成工程で使われるバインダの分解温度まで
を低い昇温率で加熱することで、連続して脱バインダ工
程、予備焼成工程を行ってもよい。
【００１５】予備焼成体にかける荷重としては、１．０
〜６．０ｇ／ｃｍ2とするとよい。これは本範囲の荷重
範囲とすることにより、配線材料と絶縁材料の焼成収縮
程度に差があるにもかかわらず、多層配線基板の反りや
変形を少なくすることができるためである。ここで荷重
を負荷する方法として、焼成される前の生配線基板、あ
るいは脱バインダ済みの生配線基板の上に、前記生配線
基板と同一もしくはこれより大きい面積の平坦な面を有
するジルコニア、アルミナ、炭化珪素、窒化ホウ素等の
耐熱性材料からなるセラミック板を乗せることで達成で
きる。特にジルコニア製のセラミック板を使用すると、
焼成時に多層配線基板との間に付着が起こりにくいため
好ましい。なお、セラミック板の材質としては上記以外
でも、ガラスセラミック多層配線基板の本焼成温度で、
基板と反応性を有せず、しかも変形などを生じないもの
であればよい。
〜６．０ｇ／ｃｍ2とするとよい。これは本範囲の荷重
範囲とすることにより、配線材料と絶縁材料の焼成収縮
程度に差があるにもかかわらず、多層配線基板の反りや
変形を少なくすることができるためである。ここで荷重
を負荷する方法として、焼成される前の生配線基板、あ
るいは脱バインダ済みの生配線基板の上に、前記生配線
基板と同一もしくはこれより大きい面積の平坦な面を有
するジルコニア、アルミナ、炭化珪素、窒化ホウ素等の
耐熱性材料からなるセラミック板を乗せることで達成で
きる。特にジルコニア製のセラミック板を使用すると、
焼成時に多層配線基板との間に付着が起こりにくいため
好ましい。なお、セラミック板の材質としては上記以外
でも、ガラスセラミック多層配線基板の本焼成温度で、
基板と反応性を有せず、しかも変形などを生じないもの
であればよい。
【００１６】ここで荷重を１．０ｇ／ｃｍ2未満で焼成
すると、配線材料と絶縁材料の焼成収縮率程度の差によ
る応力を矯正できず、基板は反り、変形等が大きくなる
ものが多くなり好ましくない。一方、荷重を６．０ｇ／
ｃｍ2を越える範囲で焼成すると、配線基板がセラミッ
ク板に付着するという問題が発生する場合が多くなり好
ましくない。
すると、配線材料と絶縁材料の焼成収縮率程度の差によ
る応力を矯正できず、基板は反り、変形等が大きくなる
ものが多くなり好ましくない。一方、荷重を６．０ｇ／
ｃｍ2を越える範囲で焼成すると、配線基板がセラミッ
ク板に付着するという問題が発生する場合が多くなり好
ましくない。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を、本
発明の範囲内の例を実施例として、また本発明の範囲外
の例を比較例として記載する。
発明の範囲内の例を実施例として、また本発明の範囲外
の例を比較例として記載する。
【００１８】
実施例１〜１３ 導電用金属粉末として、平均粒径３．０μmのＡｇ粉
末、平均粒径３．０μmのＡｇ80Ｐｄ20合金粉末、平均
粒径２．０μmのＡｕ粉末を用意した。また、ガラス組
成物としては、ホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ2Ｏ系
ガラス）からなるもので、平均粒径１．０μmに粉砕し
たものを用意した。これらを前記の導電用金属粉末１０
０重量部に対して、３重量部となるように秤量し混合し
た。さらに、エチルセルロ−スを２０重量％含むＢＣＡ
（ブチル・カルビト−ル・アセテ−ト）溶液をビヒクル
として、導電用金属粉末１００重量部に対して２０重量
部混合し、メタライズぺ−ストとした。なお、こうして
作製したメタライズ組成物の焼結開始温度は６００〜６
５０℃であった。
末、平均粒径３．０μmのＡｇ80Ｐｄ20合金粉末、平均
粒径２．０μmのＡｕ粉末を用意した。また、ガラス組
成物としては、ホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ2Ｏ系
ガラス）からなるもので、平均粒径１．０μmに粉砕し
たものを用意した。これらを前記の導電用金属粉末１０
０重量部に対して、３重量部となるように秤量し混合し
た。さらに、エチルセルロ−スを２０重量％含むＢＣＡ
（ブチル・カルビト−ル・アセテ−ト）溶液をビヒクル
として、導電用金属粉末１００重量部に対して２０重量
部混合し、メタライズぺ−ストとした。なお、こうして
作製したメタライズ組成物の焼結開始温度は６００〜６
５０℃であった。
【００１９】
【表１】
【００２０】次にセラミックグリ−ンシ−トを以下のよ
うに別途用意した。セラミック原料粉末としてアルミノ
ホウケイ酸ガラス粉末とアルミナ粉末とを用意した。ア
ルミノホウケイ酸ガラス粉末はＳｉＯ2：４３％、Ａｌ2
Ｏ3：２８％、Ｂ2Ｏ3：８％、ＭｇＯ：８％、ＣａＯ：
１２％、ＺｒＯ2：１％の重量割合となるようにそれぞ
れの酸化物粉末を秤量し、混合し、溶融後、急冷してカ
レット状とし、さらに粉砕し、５０％粒子径（Ｄ50）＝
５μmとなるように作製した。このガラス粉末のガラス
転移点は７１８℃、屈服点は７７０℃、軟化点（Ｔｓ）
は８９０℃であった。一方、アルミナ粉末として、市販
の低ソ−ダのα−アルミナ粉末でＤ50＝３μmであるも
のを用意した。
うに別途用意した。セラミック原料粉末としてアルミノ
ホウケイ酸ガラス粉末とアルミナ粉末とを用意した。ア
ルミノホウケイ酸ガラス粉末はＳｉＯ2：４３％、Ａｌ2
Ｏ3：２８％、Ｂ2Ｏ3：８％、ＭｇＯ：８％、ＣａＯ：
１２％、ＺｒＯ2：１％の重量割合となるようにそれぞ
れの酸化物粉末を秤量し、混合し、溶融後、急冷してカ
レット状とし、さらに粉砕し、５０％粒子径（Ｄ50）＝
５μmとなるように作製した。このガラス粉末のガラス
転移点は７１８℃、屈服点は７７０℃、軟化点（Ｔｓ）
は８９０℃であった。一方、アルミナ粉末として、市販
の低ソ−ダのα−アルミナ粉末でＤ50＝３μmであるも
のを用意した。
【００２１】バインダ−としては、メタクリル酸エチル
系のアクリル樹脂を用意した。次にアルミナ製のポット
に、上記のガラス粉末とアルミナ粉末とを重量比で６：
４、総量で１Ｋｇとなるように秤量して入れた。さらに
溶剤としてＭＥＫ（メチル・エチル・ケトン）を２００
ｇ、前記のアクリル樹脂を１００ｇ、可塑剤としてＤＯ
Ｐ（ジ・オクチル・フタレ−ト）を５０ｇ、分散剤５ｇ
を上記ポットへ入れ１０時間混合した。こうしてセラミ
ックグリ−ンシ−ト成形用のスラリ−を得た。このスラ
リ−を用いて、ドクタ−ブレ−ド法でシ−ト厚み０．４
ｍｍのセラミックグリ−ンシ−トを得た。
系のアクリル樹脂を用意した。次にアルミナ製のポット
に、上記のガラス粉末とアルミナ粉末とを重量比で６：
４、総量で１Ｋｇとなるように秤量して入れた。さらに
溶剤としてＭＥＫ（メチル・エチル・ケトン）を２００
ｇ、前記のアクリル樹脂を１００ｇ、可塑剤としてＤＯ
Ｐ（ジ・オクチル・フタレ−ト）を５０ｇ、分散剤５ｇ
を上記ポットへ入れ１０時間混合した。こうしてセラミ
ックグリ−ンシ−ト成形用のスラリ−を得た。このスラ
リ−を用いて、ドクタ−ブレ−ド法でシ−ト厚み０．４
ｍｍのセラミックグリ−ンシ−トを得た。
【００２２】次に、上記のメタライズぺ−ストを用い
て、セラミックグリ−ンシ−トの３層積層構造の生配線
基板を以下のように作製した。はじめにセラミックグリ
−ンシ−トに、表層がＡｇ−Ｐｄ配線、内層がＡｇ配線
であり、配線厚み約２０μm、焼成後のライン幅／ライ
ン間隔が１００μmとなるような配線パタ−ンにメタラ
イズペ−ストをスクリ−ン印刷し、１２０℃で乾燥し
た。次にこれらのセラミックグリ−ンシ−トを積層し、
さらに５４ｍｍ角に切断し生配線基板とした。次に生配
線基板を大気中２５０℃、１０時間の熱処理で脱バイン
ダを行い、次いで大気中において表２に示す最高温度の
保持時間が１２分間という熱処理で予備焼成を行った。
次に冷却後、表２に示す荷重がかかるように、予備焼成
体にジルコニア板を乗せ、９５０℃、３時間の熱処理で
本焼成を行った。なお予備焼成工程では、生配線基板は
反り量が２μm／ｃｍ以下の平坦なジルコニア板の上に
設置し焼成し、続いて該ジルコニア板上に設置したまま
の予備焼成体の上に別のジルコニア板をのせて本焼成を
行った（図１参照）。なお、荷重をかけるジルコニア板
も反り量が２μm／ｃｍ以下であるものを使用した。
て、セラミックグリ−ンシ−トの３層積層構造の生配線
基板を以下のように作製した。はじめにセラミックグリ
−ンシ−トに、表層がＡｇ−Ｐｄ配線、内層がＡｇ配線
であり、配線厚み約２０μm、焼成後のライン幅／ライ
ン間隔が１００μmとなるような配線パタ−ンにメタラ
イズペ−ストをスクリ−ン印刷し、１２０℃で乾燥し
た。次にこれらのセラミックグリ−ンシ−トを積層し、
さらに５４ｍｍ角に切断し生配線基板とした。次に生配
線基板を大気中２５０℃、１０時間の熱処理で脱バイン
ダを行い、次いで大気中において表２に示す最高温度の
保持時間が１２分間という熱処理で予備焼成を行った。
次に冷却後、表２に示す荷重がかかるように、予備焼成
体にジルコニア板を乗せ、９５０℃、３時間の熱処理で
本焼成を行った。なお予備焼成工程では、生配線基板は
反り量が２μm／ｃｍ以下の平坦なジルコニア板の上に
設置し焼成し、続いて該ジルコニア板上に設置したまま
の予備焼成体の上に別のジルコニア板をのせて本焼成を
行った（図１参照）。なお、荷重をかけるジルコニア板
も反り量が２μm／ｃｍ以下であるものを使用した。
【００２３】
【表２】
【００２４】得られた配線基板の反りを、配線部のない
裏面における対角線上で測定した。測定は表面粗さ計で
測定し、対角線をトレ−スした時の配線基板の反りの最
大値で評価し、これを表２に記載した。表２のように、
本発明範囲で予備焼成を行った実施例１〜１３では、反
りの最大値が４２μm以下であった。特に、予備焼成の
温度がガラス成分の軟化点より１０℃低い温度で行った
実施例１〜４、１３が、反りが少なく優れていた。さら
に荷重が２ｇ／ｃｍ2以上であるものが優れていた。な
お、これら実施例では基板と、下敷きあるいはおもしの
ジルコニア板との間に付着等の問題はなかった。
裏面における対角線上で測定した。測定は表面粗さ計で
測定し、対角線をトレ−スした時の配線基板の反りの最
大値で評価し、これを表２に記載した。表２のように、
本発明範囲で予備焼成を行った実施例１〜１３では、反
りの最大値が４２μm以下であった。特に、予備焼成の
温度がガラス成分の軟化点より１０℃低い温度で行った
実施例１〜４、１３が、反りが少なく優れていた。さら
に荷重が２ｇ／ｃｍ2以上であるものが優れていた。な
お、これら実施例では基板と、下敷きあるいはおもしの
ジルコニア板との間に付着等の問題はなかった。
【００２５】比較例１〜６ 表２のように、本発明の範囲外の予備焼成温度、あるい
は荷重で基板の焼成を行った。予備焼成温度が本発明の
温度以下である比較例１では、本焼成後にジルコニア基
板との間に付着が発生していた。また、予備焼成温度が
本発明の温度以上である比較例２では反りが５２μmと
大きいものであった。また荷重が本発明の範囲以下の比
較例３では、反りが６８μmと大きなもので、荷重の効
果が少なかった。一方、荷重が本発明の範囲を越えるの
比較例４では、基板と下敷きあるいはおもしのジルコニ
ア板との間に付着が発生した。なお、予備焼成を行わな
かった比較例５、６では５８μm以上の大きな反りとな
った。
は荷重で基板の焼成を行った。予備焼成温度が本発明の
温度以下である比較例１では、本焼成後にジルコニア基
板との間に付着が発生していた。また、予備焼成温度が
本発明の温度以上である比較例２では反りが５２μmと
大きいものであった。また荷重が本発明の範囲以下の比
較例３では、反りが６８μmと大きなもので、荷重の効
果が少なかった。一方、荷重が本発明の範囲を越えるの
比較例４では、基板と下敷きあるいはおもしのジルコニ
ア板との間に付着が発生した。なお、予備焼成を行わな
かった比較例５、６では５８μm以上の大きな反りとな
った。
【００２６】実施例１４ ＲｕＯ2（平均粒径０．１５μm）と、ガラス組成物とし
てはホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ2Ｏ系ガラス）な
るもので、平均粒径１．０μmとしたものを用意した。
これらをＲｕＯ2粉末１００重量部に対して、ガラス組
成物２０重量部混合し、さらにエチルセルロ−スを２０
重量％含むＢＣＡ溶液をビヒクルとして、ＲｕＯ2粉末
１００重量部に対して２０重量部混合し、抵抗ぺ−スト
とした。この抵抗ぺ−ストを、表層になるセラミックグ
リ−ンシ−ト上で、メタライズペ−ストで形成した電極
間にスクリ−ン印刷した。表層のグリ−ンシ−トに抵抗
部を形成する以外は、実施例１〜１３と同様に生配線基
板を形成し、焼成を行い評価した。得られた基板の反り
は３５μmであり、またジルコニア板との間に付着等の
不具合はなかった。
てはホウケイ酸ガラス（Ｂ2Ｏ3−Ｓｉ2Ｏ系ガラス）な
るもので、平均粒径１．０μmとしたものを用意した。
これらをＲｕＯ2粉末１００重量部に対して、ガラス組
成物２０重量部混合し、さらにエチルセルロ−スを２０
重量％含むＢＣＡ溶液をビヒクルとして、ＲｕＯ2粉末
１００重量部に対して２０重量部混合し、抵抗ぺ−スト
とした。この抵抗ぺ−ストを、表層になるセラミックグ
リ−ンシ−ト上で、メタライズペ−ストで形成した電極
間にスクリ−ン印刷した。表層のグリ−ンシ−トに抵抗
部を形成する以外は、実施例１〜１３と同様に生配線基
板を形成し、焼成を行い評価した。得られた基板の反り
は３５μmであり、またジルコニア板との間に付着等の
不具合はなかった。
【００２７】
【発明の効果】Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕのうちの
少なくとも１種からなる導電用金属で形成される配線部
と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とからなるガラ
スセラミックで形成される絶縁部とよりなるセラミック
多層配線基板、もしくは、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃ
ｕのうちの少なくとも１種からなる導電用金属で形成さ
れる配線部と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とか
らなるガラスセラミックで形成される絶縁部と、Ｒｕ、
Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｔａ、Ｎｂのうちの少なくとも
１種からなる金属またはその化合物を含む抵抗部とより
なるセラミック多層配線基板の製造方法において、 １）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積層体を、前記
ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔｓ−３
０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とする予備
焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有することにより、反りが小さく、しかも加重を負
荷するにたる予備焼成体を得ることができ、よってこの
予備焼成体に荷重をかけて焼成することにより反りの少
ない焼結体を得ることができる。特に、ガラスセラミッ
ク材料のガラス成分の軟化点と配線材料の焼結開始温度
とが大きく異なり、焼成収縮挙動が大きく異なる場合に
おいても、セラミック多層配線基板の反り、変形の発生
を抑制できるようになる。
少なくとも１種からなる導電用金属で形成される配線部
と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とからなるガラ
スセラミックで形成される絶縁部とよりなるセラミック
多層配線基板、もしくは、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃ
ｕのうちの少なくとも１種からなる導電用金属で形成さ
れる配線部と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とか
らなるガラスセラミックで形成される絶縁部と、Ｒｕ、
Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｔａ、Ｎｂのうちの少なくとも
１種からなる金属またはその化合物を含む抵抗部とより
なるセラミック多層配線基板の製造方法において、 １）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積層体を、前記
ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔｓ−３
０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とする予備
焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有することにより、反りが小さく、しかも加重を負
荷するにたる予備焼成体を得ることができ、よってこの
予備焼成体に荷重をかけて焼成することにより反りの少
ない焼結体を得ることができる。特に、ガラスセラミッ
ク材料のガラス成分の軟化点と配線材料の焼結開始温度
とが大きく異なり、焼成収縮挙動が大きく異なる場合に
おいても、セラミック多層配線基板の反り、変形の発生
を抑制できるようになる。
【図１】 本発明の製造方法における本焼成の状態を示
す断面図。 １：下敷きのジルコニア板 ２：グリ−ンシ−ト積層体 ３：重しのジルコニア板
す断面図。 １：下敷きのジルコニア板 ２：グリ−ンシ−ト積層体 ３：重しのジルコニア板
───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｈ０１Ｂ 1/16 Ｈ０１Ｂ 1/16 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕのうちの
少なくとも１種からなる導電用金属で形成される配線部
と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とからなるガラ
スセラミックで形成される絶縁部とよりなるセラミック
多層配線基板の製造方法において、 １）配線部が印刷されたグリ−ンシ−ト積層体を、前記
ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、（Ｔｓ−３
０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体とする予備
焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有することを特徴とするセラミック多層配線基板の
製造方法。 - 【請求項２】 Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕのうちの
少なくとも１種からなる導電用金属で形成される配線部
と、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｗ、Ｌａ、Ｔａ、Ｎｂのうちの
少なくとも１種からなる金属またはその化合物を含む抵
抗部と、ガラスとセラミック粉末のフィラ−とからなる
ガラスセラミックで形成される絶縁部とよりなるセラミ
ック多層配線基板の製造方法において、 １）配線部および抵抗部が印刷されたグリ−ンシ−ト積
層体を、前記ガラスの軟化点をＴｓ（℃）とする場合、
（Ｔｓ−３０）〜Ｔｓの範囲の温度で焼成し予備焼成体
とする予備焼成工程と ２）前記予備焼成体を荷重をかけて焼成する本焼成工程
とを有することを特徴とするセラミック多層配線基板の
製造方法。 - 【請求項３】 前記ガラスの軟化点：Ｔｓが７００〜９
００℃であることを特徴とする請求項１または２に記載
のセラミック多層配線基板の製造方法。 - 【請求項４】 前記荷重が１．０〜６．０ｇ／ｃｍ2の
範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
つに記載のセラミック多層配線基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15164996A JP3669056B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | セラミック多層配線基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15164996A JP3669056B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | セラミック多層配線基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312476A true JPH09312476A (ja) | 1997-12-02 |
| JP3669056B2 JP3669056B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=15523190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15164996A Expired - Fee Related JP3669056B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | セラミック多層配線基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3669056B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002026528A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Hitachi Metals Ltd | 導電性ペーストおよび多層セラミック基板 |
| US6797093B2 (en) | 2001-06-05 | 2004-09-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Glass ceramic multilayer substrate manufacturing method and glass ceramic multilayer substrate product |
| US6811635B2 (en) * | 2000-09-07 | 2004-11-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic substrate, method for manufacturing the same, and electronic device |
| JP2011210393A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toray Ind Inc | ペースト、導電性配線の製造方法およびディスプレイパネルの製造方法 |
| JP2011216345A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | アノード支持型ハーフセルの製造方法および該製造方法により得られたアノード支持ハーフセル、ならびにアノード支持型セル、固体電解質形燃料電池 |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP15164996A patent/JP3669056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002026528A (ja) * | 2000-07-12 | 2002-01-25 | Hitachi Metals Ltd | 導電性ペーストおよび多層セラミック基板 |
| JP4524876B2 (ja) * | 2000-07-12 | 2010-08-18 | 日立金属株式会社 | 導電性ペーストおよび多層セラミック基板 |
| US6811635B2 (en) * | 2000-09-07 | 2004-11-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic substrate, method for manufacturing the same, and electronic device |
| US6797093B2 (en) | 2001-06-05 | 2004-09-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Glass ceramic multilayer substrate manufacturing method and glass ceramic multilayer substrate product |
| JP2011210393A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toray Ind Inc | ペースト、導電性配線の製造方法およびディスプレイパネルの製造方法 |
| JP2011216345A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | アノード支持型ハーフセルの製造方法および該製造方法により得られたアノード支持ハーフセル、ならびにアノード支持型セル、固体電解質形燃料電池 |
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|---|---|
| JP3669056B2 (ja) | 2005-07-06 |
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