JPH0992976A - ガラスセラミック配線板、その製造方法およびそれに用いる導体ペースト - Google Patents
ガラスセラミック配線板、その製造方法およびそれに用いる導体ペーストInfo
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- JPH0992976A JPH0992976A JP26466595A JP26466595A JPH0992976A JP H0992976 A JPH0992976 A JP H0992976A JP 26466595 A JP26466595 A JP 26466595A JP 26466595 A JP26466595 A JP 26466595A JP H0992976 A JPH0992976 A JP H0992976A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 平面方向の焼成収縮がゼロで、表面の配線の
はんだ濡れ性を改善するガラスセラミック配線板、その
製造方法および該配線の配線パターンを形成するために
用いられる導体ペーストを提供する。 【解決手段】 ガラスセラミックグリーンシートに配線
パターンを形成するために用いられる導体ペーストは、
Ａｇ粉をビヒクルに分散させてなる導体ペーストにおい
て、該Ａｇ粉が球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とからな
り、これをガラスセラミックグリーンシートを積層した
後、耐火物粉末グリーンシートを該ガラスセラミック積
層体の両面に積層し、加圧して一体化し、１０００℃以
下の温度で焼成し、次いで耐火物粉末シートを除去す
る。
はんだ濡れ性を改善するガラスセラミック配線板、その
製造方法および該配線の配線パターンを形成するために
用いられる導体ペーストを提供する。 【解決手段】 ガラスセラミックグリーンシートに配線
パターンを形成するために用いられる導体ペーストは、
Ａｇ粉をビヒクルに分散させてなる導体ペーストにおい
て、該Ａｇ粉が球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とからな
り、これをガラスセラミックグリーンシートを積層した
後、耐火物粉末グリーンシートを該ガラスセラミック積
層体の両面に積層し、加圧して一体化し、１０００℃以
下の温度で焼成し、次いで耐火物粉末シートを除去す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッドＩ
Ｃ、マルチチップモジュール、チップサイズパッケージ
等に用いるためのガラスセラミック多層配線板、その製
造方法およびこの方法に用いる導体ペーストに関する。
Ｃ、マルチチップモジュール、チップサイズパッケージ
等に用いるためのガラスセラミック多層配線板、その製
造方法およびこの方法に用いる導体ペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、配線材料に、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、
Ｐｄまたはそれらの混合物を配線材料とし、絶縁材料に
ガラスセラミックを用いた低温焼成多層基板が用いられ
るようになった。この多層基板は、１０００℃以下の低
温で焼成できることや配線の導電率が高い利点がある。
一方、上記多層基板は、焼成により１０〜２０％程度の
収縮を生じる。この収縮量は、粉体ロットや積層条件、
焼成条件等を十分に管理しても±０．５％程度のばらつ
きを生じるといわれている。このため、上記多層基板を
寸法によりクラス分けし、各々のクラスに応じたスクリ
ーン版を用いて、最上層配線印刷を行う方法がとられて
いる。この方法は、上記多層基板をクラス分けするのに
手間がかかり、スクリーン版を数多く用意しなければな
らないため不経済である。
Ｐｄまたはそれらの混合物を配線材料とし、絶縁材料に
ガラスセラミックを用いた低温焼成多層基板が用いられ
るようになった。この多層基板は、１０００℃以下の低
温で焼成できることや配線の導電率が高い利点がある。
一方、上記多層基板は、焼成により１０〜２０％程度の
収縮を生じる。この収縮量は、粉体ロットや積層条件、
焼成条件等を十分に管理しても±０．５％程度のばらつ
きを生じるといわれている。このため、上記多層基板を
寸法によりクラス分けし、各々のクラスに応じたスクリ
ーン版を用いて、最上層配線印刷を行う方法がとられて
いる。この方法は、上記多層基板をクラス分けするのに
手間がかかり、スクリーン版を数多く用意しなければな
らないため不経済である。
【０００３】上記問題を解決するため、配線パターンを
形成したガラスセラミックよりなるグリーンシート
（「ガラスセラミックよりなるグリーンシート」を以
下、「ガラスセラミックグリーンシート」という）を所
望枚数積層した後、該ガラスセラミックグリーンシート
の焼成温度では焼結しないアルミナ、ジルコニア等の耐
火物粉末よりなるグリーンシート（「ガラスセラミック
グリーンシートの焼成温度では焼結しない耐火物粉末よ
りなるグリーンシート」を以下、「耐火物粉末グリーン
シート」という）を該ガラスセラミック積層体の両面に
積層し、加圧して一体化し、１０００℃以下の温度で焼
成し、次いで該焼成を経た耐火物粉末よりなるシート
（「焼成を経た耐火物粉末よりなるシート」を以下、
「耐火物粉末シート」という）を除去することにより、
平面方向の焼成収縮がゼロの寸法精度の高いガラスセラ
ミック配線板を製造する方法が開発された。
形成したガラスセラミックよりなるグリーンシート
（「ガラスセラミックよりなるグリーンシート」を以
下、「ガラスセラミックグリーンシート」という）を所
望枚数積層した後、該ガラスセラミックグリーンシート
の焼成温度では焼結しないアルミナ、ジルコニア等の耐
火物粉末よりなるグリーンシート（「ガラスセラミック
グリーンシートの焼成温度では焼結しない耐火物粉末よ
りなるグリーンシート」を以下、「耐火物粉末グリーン
シート」という）を該ガラスセラミック積層体の両面に
積層し、加圧して一体化し、１０００℃以下の温度で焼
成し、次いで該焼成を経た耐火物粉末よりなるシート
（「焼成を経た耐火物粉末よりなるシート」を以下、
「耐火物粉末シート」という）を除去することにより、
平面方向の焼成収縮がゼロの寸法精度の高いガラスセラ
ミック配線板を製造する方法が開発された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の製造方
法において、以下に示すような問題が明らかになった。
すなわち、上記耐火物粉末シートを除去した後、該耐火
物粉末が多層基板表面の配線に固着して、ブラシでこす
る等の簡単な方法で十分に除去できない。固着した耐火
物粉末は、配線のはんだ濡れ性を阻害する。この固着物
は、研磨により取り除くことが出来るが、研磨の工数が
増えるばかりでなく、配線を傷付けることもある。ま
た、特開平５−３２７２１７号公報では、耐火物粉末グ
リーンシートにおける、多層基板のビアあるいは電極に
対応する位置に、孔開け加工を施し、ビアあるいは配線
が耐火物粉末と接触しないようにすることを提案してい
る。この方法では、耐火物粉末グリーンシートを加工す
る工数が増大するし、配線が多い場合には適用不可能で
ある。本発明の目的は、上記事情に鑑み、平面方向の焼
成収縮がゼロで、表面の配線のはんだ濡れ性を改善する
ガラスセラミック配線板、その製造方法および該配線の
配線パターンを形成するために用いられる導体ペースト
を提供することにある。
法において、以下に示すような問題が明らかになった。
すなわち、上記耐火物粉末シートを除去した後、該耐火
物粉末が多層基板表面の配線に固着して、ブラシでこす
る等の簡単な方法で十分に除去できない。固着した耐火
物粉末は、配線のはんだ濡れ性を阻害する。この固着物
は、研磨により取り除くことが出来るが、研磨の工数が
増えるばかりでなく、配線を傷付けることもある。ま
た、特開平５−３２７２１７号公報では、耐火物粉末グ
リーンシートにおける、多層基板のビアあるいは電極に
対応する位置に、孔開け加工を施し、ビアあるいは配線
が耐火物粉末と接触しないようにすることを提案してい
る。この方法では、耐火物粉末グリーンシートを加工す
る工数が増大するし、配線が多い場合には適用不可能で
ある。本発明の目的は、上記事情に鑑み、平面方向の焼
成収縮がゼロで、表面の配線のはんだ濡れ性を改善する
ガラスセラミック配線板、その製造方法および該配線の
配線パターンを形成するために用いられる導体ペースト
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ガラスセラミックグリー
ンシートに配線パターンを形成するために用いられ、Ａ
ｇ粉をビヒクルに分散させてなる導体ペーストにおい
て、該Ａｇ粉が球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とからな
ることを特徴とする本発明の導体ペーストにより、上記
目的が達成される。また、上記本発明の導体ペーストに
よって配線パターンを形成したガラスセラミックグリー
ンシートを積層した後、耐火物粉末グリーンシートを該
ガラスセラミック積層体の両面に積層し、加圧して一体
化し、１０００℃以下の温度で焼成し、次いで耐火物粉
末シートを除去することからなる本発明のガラスセラミ
ック配線板の製造方法により上記目的が達成される。さ
らに、上記本発明の導体ペーストによって配線パターン
を形成したガラスセラミックグリーンシートを積層した
後、耐火物粉末グリーンシートを該ガラスセラミック積
層体の両面に積層し、加圧して一体化し、焼成し、次い
で耐火物粉末シートを除去する方法により製造されたガ
ラスセラミック配線板によっても、上記目的は達成され
る。
ンシートに配線パターンを形成するために用いられ、Ａ
ｇ粉をビヒクルに分散させてなる導体ペーストにおい
て、該Ａｇ粉が球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とからな
ることを特徴とする本発明の導体ペーストにより、上記
目的が達成される。また、上記本発明の導体ペーストに
よって配線パターンを形成したガラスセラミックグリー
ンシートを積層した後、耐火物粉末グリーンシートを該
ガラスセラミック積層体の両面に積層し、加圧して一体
化し、１０００℃以下の温度で焼成し、次いで耐火物粉
末シートを除去することからなる本発明のガラスセラミ
ック配線板の製造方法により上記目的が達成される。さ
らに、上記本発明の導体ペーストによって配線パターン
を形成したガラスセラミックグリーンシートを積層した
後、耐火物粉末グリーンシートを該ガラスセラミック積
層体の両面に積層し、加圧して一体化し、焼成し、次い
で耐火物粉末シートを除去する方法により製造されたガ
ラスセラミック配線板によっても、上記目的は達成され
る。
【０００６】
［導体膜］導体ペーストの作製に用いる球状Ａｇ粉およ
びフレーク状Ａｇ粉は、市販のもので良い。球状Ａｇ粉
とフレーク状Ａｇ粉の混合粉末を用いることにより、は
んだがよく付くようになる。これに対して、球状Ａｇ粉
単独あるいはフレーク状Ａｇ粉単独で作製した導体ペー
ストによって配線パターンを形成すると、ガラスセラミ
ック積層体の両面に積層した耐火物粉末グリーンシート
を構成する耐火物粉末が、耐火物粉末シートを除去した
後、ガラスセラミック積層体に固着してはんだが付かな
い。これは、次の理由によるものと考えられる。すなわ
ち、球状Ａｇ粉単独あるいはフレーク状Ａｇ粉単独で作
製した導体ペーストによって配線パターンを形成する
際、緻密化する前の導体膜中にガラスセラミックグリー
ンシート中のガラス成分が、拡散し、該緻密化する前の
導体膜表面に浮いてきて緻密化した導体膜表面に残るの
で、このガラス成分が、ガラスセラミック積層体を焼成
する際、耐火物粉末グリーンシート中の耐火物粉末を固
着する。一方、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の混合粉
末で作製した導体ペーストによって配線パターンを形成
する際、球状Ａｇ粉単独あるいはフレーク状Ａｇ粉単独
で導体ペーストを作製した場合より、導体膜が緻密化す
る温度が低下するので、ガラスセラミックグリーンシー
ト中のガラス成分が緻密化する前の導体膜中に拡散する
前に、緻密化した導体膜が形成されて該緻密化した導体
膜表面に浮いてくるガラス成分が少なくなるので、この
ガラス成分が、ガラスセラミック積層体を焼成する際、
耐火物粉末グリーンシート中の耐火物粉末を固着するこ
とがなくなるからと考えられる。
びフレーク状Ａｇ粉は、市販のもので良い。球状Ａｇ粉
とフレーク状Ａｇ粉の混合粉末を用いることにより、は
んだがよく付くようになる。これに対して、球状Ａｇ粉
単独あるいはフレーク状Ａｇ粉単独で作製した導体ペー
ストによって配線パターンを形成すると、ガラスセラミ
ック積層体の両面に積層した耐火物粉末グリーンシート
を構成する耐火物粉末が、耐火物粉末シートを除去した
後、ガラスセラミック積層体に固着してはんだが付かな
い。これは、次の理由によるものと考えられる。すなわ
ち、球状Ａｇ粉単独あるいはフレーク状Ａｇ粉単独で作
製した導体ペーストによって配線パターンを形成する
際、緻密化する前の導体膜中にガラスセラミックグリー
ンシート中のガラス成分が、拡散し、該緻密化する前の
導体膜表面に浮いてきて緻密化した導体膜表面に残るの
で、このガラス成分が、ガラスセラミック積層体を焼成
する際、耐火物粉末グリーンシート中の耐火物粉末を固
着する。一方、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の混合粉
末で作製した導体ペーストによって配線パターンを形成
する際、球状Ａｇ粉単独あるいはフレーク状Ａｇ粉単独
で導体ペーストを作製した場合より、導体膜が緻密化す
る温度が低下するので、ガラスセラミックグリーンシー
ト中のガラス成分が緻密化する前の導体膜中に拡散する
前に、緻密化した導体膜が形成されて該緻密化した導体
膜表面に浮いてくるガラス成分が少なくなるので、この
ガラス成分が、ガラスセラミック積層体を焼成する際、
耐火物粉末グリーンシート中の耐火物粉末を固着するこ
とがなくなるからと考えられる。
【０００７】また、上記理由において、球状Ａｇ粉とフ
レーク状Ａｇ粉の混合粉末で作製した導体ペーストによ
ると導体膜が緻密化する温度が低下するのは、配線パタ
ーンを形成する際に行う印刷、乾燥後における該混合粉
末のパッキングが、球状Ａｇ粉単独あるいはフレーク状
Ａｇ粉単独のパッキングよりよくなるからと考えられ
る。球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の混合比率は、はん
だ濡れ性から判断して重量にて２５：７５〜７５：２５
とするのが好ましい。また、電子顕微鏡による写真から
測定した平均粒径は、球状Ａｇ粉は０．１〜１μｍ、フ
レーク状Ａｇ粉はフレーク面で１〜５μｍが好ましい。
粒径が小さすぎると、ガラスセラミックグリーンシート
を同時焼成する際に、ガラスセラミック基板にクラック
が入って信頼性を損なう。また、粒径が大きすぎると耐
火物粉末グリーンシート中の耐火物粉末が導体膜に固着
してはんだが付かない。導体ペーストの作製に用いるビ
ヒクルは特に限定されないが、エチルセルロース、ポリ
ビニルブチラール等の樹脂を単独で用いるかあるいは混
合し、ターピネオール、ブチルカルビトール等の溶剤あ
るいはフタル酸ブチル等の可塑剤に溶解して作製する。
樹脂の量は、作製される導体ペーストの粘度が回転粘度
計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製、ＨＢＴ型）により測定
して（１０ｒｐｍ）１５０〜５００Ｐａ・ｓになるよう
に適宜選択すれば良い。
レーク状Ａｇ粉の混合粉末で作製した導体ペーストによ
ると導体膜が緻密化する温度が低下するのは、配線パタ
ーンを形成する際に行う印刷、乾燥後における該混合粉
末のパッキングが、球状Ａｇ粉単独あるいはフレーク状
Ａｇ粉単独のパッキングよりよくなるからと考えられ
る。球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の混合比率は、はん
だ濡れ性から判断して重量にて２５：７５〜７５：２５
とするのが好ましい。また、電子顕微鏡による写真から
測定した平均粒径は、球状Ａｇ粉は０．１〜１μｍ、フ
レーク状Ａｇ粉はフレーク面で１〜５μｍが好ましい。
粒径が小さすぎると、ガラスセラミックグリーンシート
を同時焼成する際に、ガラスセラミック基板にクラック
が入って信頼性を損なう。また、粒径が大きすぎると耐
火物粉末グリーンシート中の耐火物粉末が導体膜に固着
してはんだが付かない。導体ペーストの作製に用いるビ
ヒクルは特に限定されないが、エチルセルロース、ポリ
ビニルブチラール等の樹脂を単独で用いるかあるいは混
合し、ターピネオール、ブチルカルビトール等の溶剤あ
るいはフタル酸ブチル等の可塑剤に溶解して作製する。
樹脂の量は、作製される導体ペーストの粘度が回転粘度
計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製、ＨＢＴ型）により測定
して（１０ｒｐｍ）１５０〜５００Ｐａ・ｓになるよう
に適宜選択すれば良い。
【０００８】ビヒクル量は、球状とフレーク状を合わせ
た銀粉１００重量部に対して７〜２２重量部とすれば良
い。７重量部よりも少ないとペースト状態にするのが困
難になり、２２重量部よりも多いと導体ペーストの乾燥
収縮が大きくなり導通不良が発生しやすくなる。導体ペ
ーストの粘度が１５０Ｐａ・ｓよりも軟らかいと、印刷
の際に導体ペーストがだれて配線の短絡を引き起こす。
また、５００Ｐａ・ｓよりも硬いと、導体ペーストがス
クリーンを通過し難くなって、断線の欠点が増える。 ［ガラスセラミックグリーンシート］ガラスセラミック
グリーンシートに用いるガラスセラミック粉末は、ガラ
ス粉末とセラミックフィラーからなり、１０００℃以下
で十分に焼結するものであれば良い。ガラス粉末とし
て、例えば酸化鉛、酸化亜鉛、アルカリ土類金属酸化
物、アルカリ金属酸化物等を含有するアルミノ硼珪酸ガ
ラスで、軟化点６００〜８００℃の非晶質ガラス粉末、
あるいは６００〜１０００℃で結晶化する結晶化ガラス
粉末などが使用できる。このガラス粉末にアルミナ、ジ
ルコニア、ムライト、コージェライト、アノーサイト、
シリカ等のセラミックフィラーを混合する。ガラス粉末
とセラミックフィラーの混合比率は、ガラスセラミック
基板の抗折強度、誘電率、緻密性等の性能を勘案して調
整されるが、一般的に重量比で約１：１が好ましい。
た銀粉１００重量部に対して７〜２２重量部とすれば良
い。７重量部よりも少ないとペースト状態にするのが困
難になり、２２重量部よりも多いと導体ペーストの乾燥
収縮が大きくなり導通不良が発生しやすくなる。導体ペ
ーストの粘度が１５０Ｐａ・ｓよりも軟らかいと、印刷
の際に導体ペーストがだれて配線の短絡を引き起こす。
また、５００Ｐａ・ｓよりも硬いと、導体ペーストがス
クリーンを通過し難くなって、断線の欠点が増える。 ［ガラスセラミックグリーンシート］ガラスセラミック
グリーンシートに用いるガラスセラミック粉末は、ガラ
ス粉末とセラミックフィラーからなり、１０００℃以下
で十分に焼結するものであれば良い。ガラス粉末とし
て、例えば酸化鉛、酸化亜鉛、アルカリ土類金属酸化
物、アルカリ金属酸化物等を含有するアルミノ硼珪酸ガ
ラスで、軟化点６００〜８００℃の非晶質ガラス粉末、
あるいは６００〜１０００℃で結晶化する結晶化ガラス
粉末などが使用できる。このガラス粉末にアルミナ、ジ
ルコニア、ムライト、コージェライト、アノーサイト、
シリカ等のセラミックフィラーを混合する。ガラス粉末
とセラミックフィラーの混合比率は、ガラスセラミック
基板の抗折強度、誘電率、緻密性等の性能を勘案して調
整されるが、一般的に重量比で約１：１が好ましい。
【０００９】ガラス粉末とセラミックフィラーの混合粉
末にバインダー、可塑剤、溶剤を加えて、ボールミル、
アトライター等で混合してスラリー化し、ドクターブレ
ード法等でガラスセラミックグリーンシートを作製す
る。バインダーとしては、例えばポリビニルブチラー
ル、メタアクリルポリマー、アクリルポリマー等を使用
することが出来る。また可塑剤としてはフタル酸の誘導
体等を使用することができ、溶剤としてはアルコール
類、ケトン類、塩素系有機溶剤等を使用することが出来
る。ガラスセラミック粉末グリーンシートの厚さは、所
望する焼成体の厚さによって定めれば良く、例えば３０
〜２００μｍ程度に成形する。上記のようにして作成し
たグリーンシートを適当な大きさの外形寸法に切断し、
スルーホールに導体ペーストを充填し、さらに配線を印
刷する。
末にバインダー、可塑剤、溶剤を加えて、ボールミル、
アトライター等で混合してスラリー化し、ドクターブレ
ード法等でガラスセラミックグリーンシートを作製す
る。バインダーとしては、例えばポリビニルブチラー
ル、メタアクリルポリマー、アクリルポリマー等を使用
することが出来る。また可塑剤としてはフタル酸の誘導
体等を使用することができ、溶剤としてはアルコール
類、ケトン類、塩素系有機溶剤等を使用することが出来
る。ガラスセラミック粉末グリーンシートの厚さは、所
望する焼成体の厚さによって定めれば良く、例えば３０
〜２００μｍ程度に成形する。上記のようにして作成し
たグリーンシートを適当な大きさの外形寸法に切断し、
スルーホールに導体ペーストを充填し、さらに配線を印
刷する。
【００１０】［耐火物粉末グリーンシート］次に、ガラ
スセラミックグリーンシートの両面に耐火物粉末グリー
ンシートを積層する。ガラスセラミック積層体の両面に
積層する耐火物粉末グリーンシートを作製するために用
いる耐火物粉末は、ガラスセラミックグリーンシートの
焼成温度では焼結しないものであることが必要である。
その理由は、上記耐火物粉末がガラスセラミックグリー
ンシートの焼成温度で焼結すると、焼成を経た耐火物粉
末グリーンシートとガラスセラミックグリーンシートと
が焼結してその後の耐火物粉末シートの除去が容易にで
きなかったり、該耐火物粉末シートを除去した後、該耐
火物粉末が基板表面の配線に固着して該耐火物粉末の除
去が容易にできなかったりするからである。このような
耐火物粉末としては、例えばアルミナ、ジルコニア、窒
化アルミニウム、窒化硼素、ムライト、マグネシア、炭
化珪素等が使用できる。耐火物粉末の粒径は、大きい方
が焼成後の該耐火物粉末の除去が容易であるが、あまり
大きいとガラスセラミック基板の表面が粗くなるので、
０．５〜４μｍ程度が好ましい。耐火物粉末グリーンシ
ートの厚さは、あまり薄いと膜の強度が弱くてハンドリ
ングが悪く、また厚すぎると耐火物粉末の使用量が多く
なり不経済であるので、３０〜２００μｍ程度が好まし
い。
スセラミックグリーンシートの両面に耐火物粉末グリー
ンシートを積層する。ガラスセラミック積層体の両面に
積層する耐火物粉末グリーンシートを作製するために用
いる耐火物粉末は、ガラスセラミックグリーンシートの
焼成温度では焼結しないものであることが必要である。
その理由は、上記耐火物粉末がガラスセラミックグリー
ンシートの焼成温度で焼結すると、焼成を経た耐火物粉
末グリーンシートとガラスセラミックグリーンシートと
が焼結してその後の耐火物粉末シートの除去が容易にで
きなかったり、該耐火物粉末シートを除去した後、該耐
火物粉末が基板表面の配線に固着して該耐火物粉末の除
去が容易にできなかったりするからである。このような
耐火物粉末としては、例えばアルミナ、ジルコニア、窒
化アルミニウム、窒化硼素、ムライト、マグネシア、炭
化珪素等が使用できる。耐火物粉末の粒径は、大きい方
が焼成後の該耐火物粉末の除去が容易であるが、あまり
大きいとガラスセラミック基板の表面が粗くなるので、
０．５〜４μｍ程度が好ましい。耐火物粉末グリーンシ
ートの厚さは、あまり薄いと膜の強度が弱くてハンドリ
ングが悪く、また厚すぎると耐火物粉末の使用量が多く
なり不経済であるので、３０〜２００μｍ程度が好まし
い。
【００１１】［加圧・焼成］さらに、ガラスセラミック
積層体とその両面に積層した耐火物粉末グリーンシート
とを、ホットプレス機等で一体化し、焼成する。ホット
プレス機の圧力は例えば５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 、温
度は６０〜９０℃程度が好ましく、焼成は、例えば４５
０〜６００℃程度に加熱して有機物を除去した後、１０
００℃以下、例えば８００〜１０００℃で行う。焼成を
経た耐火物粉末シートを除去した直後の段階では、焼結
したガラスセラミック積層体の両面に耐火物粉末が付着
した状態であるので、ブラシ等でこすって水洗いすると
この耐火物粉末を多層基板から除去できる。この際、除
去に超音波洗浄機を用いると効果的である。
積層体とその両面に積層した耐火物粉末グリーンシート
とを、ホットプレス機等で一体化し、焼成する。ホット
プレス機の圧力は例えば５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 、温
度は６０〜９０℃程度が好ましく、焼成は、例えば４５
０〜６００℃程度に加熱して有機物を除去した後、１０
００℃以下、例えば８００〜１０００℃で行う。焼成を
経た耐火物粉末シートを除去した直後の段階では、焼結
したガラスセラミック積層体の両面に耐火物粉末が付着
した状態であるので、ブラシ等でこすって水洗いすると
この耐火物粉末を多層基板から除去できる。この際、除
去に超音波洗浄機を用いると効果的である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 ［実施例１］ガラスセラミック粉末として、表１に示す
組成のガラス粉末（平均粒径２．２μｍ）とアルミナ粉
末（平均粒径１．７μｍ）を１：１の重量比率で混合し
た。
組成のガラス粉末（平均粒径２．２μｍ）とアルミナ粉
末（平均粒径１．７μｍ）を１：１の重量比率で混合し
た。
【００１３】
【表１】 成分 ＰｂＯ ＳｉＯ2 Ａｌ2Ｏ3 Ｂ2Ｏ3 ＣａＯ 重量％ 30.7 51.7 8.4 7.3 1.9
【００１４】上記混合粉末１００重量部に対して、ボリ
ビニルブチラール９重量部、フタル酸ジイソブチル７重
量部、オレイン酸１重量部、イソプロピルアルコール４
０重量部、トリクロロエタン２０重量部を加えてボール
ミルで２４時間混合して、スラリーを作製し、このスラ
リーをドクターブレード法で厚さ約２００μｍのガラス
セラミックグリーンシートに成形した。上記ガラスセラ
ミックグリーンシートに１００μm の開孔を施し、導体
ペーストを用いて孔埋めと配線形成をスクリーン印刷法
によって行った。導体ペーストは、平均粒径０．８μｍ
の球状Ａｇ粉と、平均粒径４．５μｍのフレーク状Ａｇ
粉とを重量にて１０：９０の配合比率で混合し、この混
合Ａｇ粉末１００重量部をエチルセルロース６％のター
ピネオール溶液１８重量部とともにスリーロールミルで
混合したものを用いた。
ビニルブチラール９重量部、フタル酸ジイソブチル７重
量部、オレイン酸１重量部、イソプロピルアルコール４
０重量部、トリクロロエタン２０重量部を加えてボール
ミルで２４時間混合して、スラリーを作製し、このスラ
リーをドクターブレード法で厚さ約２００μｍのガラス
セラミックグリーンシートに成形した。上記ガラスセラ
ミックグリーンシートに１００μm の開孔を施し、導体
ペーストを用いて孔埋めと配線形成をスクリーン印刷法
によって行った。導体ペーストは、平均粒径０．８μｍ
の球状Ａｇ粉と、平均粒径４．５μｍのフレーク状Ａｇ
粉とを重量にて１０：９０の配合比率で混合し、この混
合Ａｇ粉末１００重量部をエチルセルロース６％のター
ピネオール溶液１８重量部とともにスリーロールミルで
混合したものを用いた。
【００１５】次に、平均粒径１．７μｍのアルミナ粉末
を用いて、上記ガラスセラミックグリーンシートと同様
の方法により厚さ約２００μｍの耐火物粉末グリーンシ
ートを作製した。前記配線形成済みのガラスセラミック
グリーンシートを５枚積み重ね、さらにその両面に前記
アルミナグリーンシートを重ね合わせ、１５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 、８５℃の条件で加圧成形した。平坦度（＝平面方
向単位長さ当りの反り量）０．０５％で、気孔率７０％
のアルミナ製板上に上記成形体を置き、５２０℃、３時
間加熱して有機物を除去し、次いで９００℃、１時間加
熱して焼成した。焼成後、水洗い、ブラシ洗いをして、
ガラスセラミック積層体からアルミナシートを除去し
た。このガラスセラミック積層体の表面には、アルミナ
が付着しているため、超音波洗浄機で２０分処理したと
ころ、このアルミナはきれいに取り除くことができた。
以上のようにして得られた基板は、平面方向の焼成収縮
率が０．３％であった（平面方向の焼成収縮率は、以下
の実施例、比較例でも同様であった）。電極の表面にフ
ラックス（タムラ化研製、Ｓ- １００）を塗布して、温
度が２３０℃、組成が重量比で２Ａｇ／３６Ｐｂ／６２
Ｓｎのはんだ浴に２秒間浸した。電極上のはんだ濡れ性
を、ピンホールの無いものを○、濡れ面積９５％以上を
△、濡れ面積９５％未満を×として評価すると、△であ
った。なお、評価が○と△のものは合格であり、×のも
のは不合格と判断される。
を用いて、上記ガラスセラミックグリーンシートと同様
の方法により厚さ約２００μｍの耐火物粉末グリーンシ
ートを作製した。前記配線形成済みのガラスセラミック
グリーンシートを５枚積み重ね、さらにその両面に前記
アルミナグリーンシートを重ね合わせ、１５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 、８５℃の条件で加圧成形した。平坦度（＝平面方
向単位長さ当りの反り量）０．０５％で、気孔率７０％
のアルミナ製板上に上記成形体を置き、５２０℃、３時
間加熱して有機物を除去し、次いで９００℃、１時間加
熱して焼成した。焼成後、水洗い、ブラシ洗いをして、
ガラスセラミック積層体からアルミナシートを除去し
た。このガラスセラミック積層体の表面には、アルミナ
が付着しているため、超音波洗浄機で２０分処理したと
ころ、このアルミナはきれいに取り除くことができた。
以上のようにして得られた基板は、平面方向の焼成収縮
率が０．３％であった（平面方向の焼成収縮率は、以下
の実施例、比較例でも同様であった）。電極の表面にフ
ラックス（タムラ化研製、Ｓ- １００）を塗布して、温
度が２３０℃、組成が重量比で２Ａｇ／３６Ｐｂ／６２
Ｓｎのはんだ浴に２秒間浸した。電極上のはんだ濡れ性
を、ピンホールの無いものを○、濡れ面積９５％以上を
△、濡れ面積９５％未満を×として評価すると、△であ
った。なお、評価が○と△のものは合格であり、×のも
のは不合格と判断される。
【００１６】
【表２】 Ａｇ粉の配合比率 Ａｇ粉の平均粒径 はんだ濡れ性 備 考 （重量） （μｍ） 球状 フレーク状 球状 フレーク状 100 0 3.0 − × 比較例１ 100 0 1.7 − × 比較例２ 100 0 0.8 − × 比較例３ 0 100 − 4.5 × 比較例４ 10 90 0.8 4.5 △ 実施例１ 25 75 0.8 4.5 ○ 実施例２ 50 50 0.8 4.5 ○ 実施例３ 75 25 0.8 4.5 ○ 実施例４ 90 10 0.8 4.5 △ 実施例５ 50 50 1.7 4.5 △ 実施例６ 50 50 3.0 4.5 △ 実施例７
【００１７】［実施例２〜５］導体ペーストを調製する
際、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉との配合比率を表２
に示すようにした以外は、実施例１と同様にして試験し
た。各々のはんだ濡れ性の評価結果を表２に示す。
際、球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉との配合比率を表２
に示すようにした以外は、実施例１と同様にして試験し
た。各々のはんだ濡れ性の評価結果を表２に示す。
【００１８】［実施例６、７］導体ペーストを調製する
際、球状Ａｇ粉の平均粒径を１．７μｍ（実施例６）、
３．０μｍ（実施例７）とした以外は、実施例３と同様
にして試験した。各々のはんだ濡れ性の評価結果を表２
に示す。
際、球状Ａｇ粉の平均粒径を１．７μｍ（実施例６）、
３．０μｍ（実施例７）とした以外は、実施例３と同様
にして試験した。各々のはんだ濡れ性の評価結果を表２
に示す。
【００１９】［比較例１〜３］導体ペーストを調製する
際、平均粒径が３．０μｍ（比較例１）、１．７μｍ
（比較例２）、０．８μｍ（比較例３）の球状Ａｇ粉の
みを用い、フレーク状Ａｇ粉を用いなかった以外は、実
施例１と同様にして試験した。各々のはんだ濡れ性の評
価結果を表２に示す。
際、平均粒径が３．０μｍ（比較例１）、１．７μｍ
（比較例２）、０．８μｍ（比較例３）の球状Ａｇ粉の
みを用い、フレーク状Ａｇ粉を用いなかった以外は、実
施例１と同様にして試験した。各々のはんだ濡れ性の評
価結果を表２に示す。
【００２０】［比較例４］導体ペーストを調製する際、
平均粒径を４．５μｍのフレーク状Ａｇ粉のみを用い、
球状Ａｇ粉を用いなかった以外は、実施例１と同様にし
て試験した。はんだ濡れ性の評価結果を表２に示す。
平均粒径を４．５μｍのフレーク状Ａｇ粉のみを用い、
球状Ａｇ粉を用いなかった以外は、実施例１と同様にし
て試験した。はんだ濡れ性の評価結果を表２に示す。
【００２１】
【発明の効果】本発明のガラスセラミック配線板、その
製造方法およびそれに用いる導体ペーストにより、高寸
法精度のガラスセラミック配線板の製造において、基板
表面の配線は基板と同時焼成してもはんだ濡れ性が良好
であり、部品実装の信頼性は著しく向上する。
製造方法およびそれに用いる導体ペーストにより、高寸
法精度のガラスセラミック配線板の製造において、基板
表面の配線は基板と同時焼成してもはんだ濡れ性が良好
であり、部品実装の信頼性は著しく向上する。
Claims (6)
- 【請求項１】 Ａｇ粉を含有する導体ペーストによって
配線パターンを形成したガラスセラミックグリーンシー
トを積層した後、該ガラスセラミックグリーンシートの
焼成温度では焼結しない耐火物粉末グリーンシートを該
ガラスセラミック積層体の両面に積層し、加圧して一体
化し、１０００℃以下の温度で焼成し、次いで該焼成を
経た耐火物粉末シートを除去する方法において、該Ａｇ
粉が球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とからなることを特
徴とするガラスセラミック配線板の製造方法。 - 【請求項２】 球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の配合比
率が、重量にて２５：７５〜７５：２５である請求項１
に記載のガラスセラミック配線板の製造方法。 - 【請求項３】 ガラスセラミックグリーンシートに配線
パターンを形成するために用いられ、Ａｇ粉をビヒクル
に分散させてなる導体ペーストにおいて、該Ａｇ粉が球
状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉とからなることを特徴とす
る導体ペースト。 - 【請求項４】 球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の配合比
率が、重量にて２５：７５〜７５：２５である請求項３
に記載の導体ペースト。 - 【請求項５】 Ａｇ粉を含有する導体ペーストによって
配線パターンを形成したガラスセラミックグリーンシー
トを積層した後、該ガラスセラミックグリーンシートの
焼成温度では焼結しない耐火物粉末グリーンシートを該
ガラスセラミック積層体の両面に積層し、加圧して一体
化し、焼成し、次いで該焼成を経た耐火物粉末シートを
除去する方法により製造されたガラスセラミック配線板
において、該Ａｇ粉が球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉と
からなることを特徴とするガラスセラミック配線板。 - 【請求項６】 球状Ａｇ粉とフレーク状Ａｇ粉の配合比
率が、重量にて２５：７５〜７５：２５である請求項５
に記載のガラスセラミック配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26466595A JP3791026B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | ガラスセラミック配線板、その製造方法およびそれに用いる導体ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26466595A JP3791026B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | ガラスセラミック配線板、その製造方法およびそれに用いる導体ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992976A true JPH0992976A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3791026B2 JP3791026B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=17406512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26466595A Expired - Fee Related JP3791026B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | ガラスセラミック配線板、その製造方法およびそれに用いる導体ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3791026B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008235911A (ja) * | 2008-03-26 | 2008-10-02 | Murata Mfg Co Ltd | 低温焼成セラミック回路基板及びその製造方法 |
| JP2012151159A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Kyoto Elex Kk | セラミック多層回路基板用導電ペースト |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP26466595A patent/JP3791026B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008235911A (ja) * | 2008-03-26 | 2008-10-02 | Murata Mfg Co Ltd | 低温焼成セラミック回路基板及びその製造方法 |
| JP2012151159A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Kyoto Elex Kk | セラミック多層回路基板用導電ペースト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3791026B2 (ja) | 2006-06-28 |
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