JPH1143387A - 金電極用組成物とこれを用いた金電極の製造方法 - Google Patents
金電極用組成物とこれを用いた金電極の製造方法Info
- Publication number
- JPH1143387A JPH1143387A JP12904797A JP12904797A JPH1143387A JP H1143387 A JPH1143387 A JP H1143387A JP 12904797 A JP12904797 A JP 12904797A JP 12904797 A JP12904797 A JP 12904797A JP H1143387 A JPH1143387 A JP H1143387A
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- glass
- electrode
- composition
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ガラスセラミック基板中のガラスが清浄なＡ
ｕ表面を覆うために起る接合不良問題のないワイヤボン
ディング性に優れたＡｕ電極をガラスセラミック基板に
設ける方法の提供する。 【解決手段】 アルミナ粉０.５〜1.５重量部、ガラス
転移温度７５０℃以下のガラス粉末０.５〜３.５重量
部、 Ａｇ粉０〜１５重量部、残部Ａｕ粉から成る混合
物（固形分）を適当量のバインダーと混合してＡｕ電極
用組成物を得、これをガラスセラミック基板あるいは、
それ用のグリーンシートに塗布し、８３０〜９５０℃で
焼き付ける。なお、バインダーとしてはエチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル樹脂
などペースト用として用いられる有機バインダーが適用
でき、固形分との混合割合は必要とされる流動性により
異なるが、通常固形分１に対して０．００３〜０．０２
とする。
ｕ表面を覆うために起る接合不良問題のないワイヤボン
ディング性に優れたＡｕ電極をガラスセラミック基板に
設ける方法の提供する。 【解決手段】 アルミナ粉０.５〜1.５重量部、ガラス
転移温度７５０℃以下のガラス粉末０.５〜３.５重量
部、 Ａｇ粉０〜１５重量部、残部Ａｕ粉から成る混合
物（固形分）を適当量のバインダーと混合してＡｕ電極
用組成物を得、これをガラスセラミック基板あるいは、
それ用のグリーンシートに塗布し、８３０〜９５０℃で
焼き付ける。なお、バインダーとしてはエチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル樹脂
などペースト用として用いられる有機バインダーが適用
でき、固形分との混合割合は必要とされる流動性により
異なるが、通常固形分１に対して０．００３〜０．０２
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスセラミック
基板に設ける金電極に関し、特にワイヤボンディング性
あるいはフリップチップボンディング性を改良したＡｕ
電極に関するものである。
基板に設ける金電極に関し、特にワイヤボンディング性
あるいはフリップチップボンディング性を改良したＡｕ
電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年電子部品の実装材料としてセラミッ
ク基板が用いられている。このセラミック基板の一つに
ガラスセラミック基板がある。このガラスセラミック基
板はガラス粉末と、アルミナ粉末等のセラミックフィラ
ーの混合物を９５０℃以下の温度で焼成する。このた
め、概ね１５００℃以上の焼成温度が必要なアルミナ基
板では不可能であった融点の低いＡｇやＡｕ等の金属と
同時焼成が可能となっている。
ク基板が用いられている。このセラミック基板の一つに
ガラスセラミック基板がある。このガラスセラミック基
板はガラス粉末と、アルミナ粉末等のセラミックフィラ
ーの混合物を９５０℃以下の温度で焼成する。このた
め、概ね１５００℃以上の焼成温度が必要なアルミナ基
板では不可能であった融点の低いＡｇやＡｕ等の金属と
同時焼成が可能となっている。
【０００３】この結果、上記混合物で作成したグリーン
シート上に銀や金ペーストで配線や電極を形成し、これ
を多層化した後に一括焼成することにより多層基板を製
造することが可能となり、配線や電極の導電性を高かめ
ることが可能となっている。
シート上に銀や金ペーストで配線や電極を形成し、これ
を多層化した後に一括焼成することにより多層基板を製
造することが可能となり、配線や電極の導電性を高かめ
ることが可能となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ガラスセラ
ミック基板にＡｕ電極を同時焼成あるいは別個焼成で焼
き付けた場合には、焼成の際にガラスセラミック基板中
のガラスがＡｕ電極表面まで達してワイヤボンディング
に必要な清浄なＡｕ表面を覆うため接合不良が多く発生
していた。
ミック基板にＡｕ電極を同時焼成あるいは別個焼成で焼
き付けた場合には、焼成の際にガラスセラミック基板中
のガラスがＡｕ電極表面まで達してワイヤボンディング
に必要な清浄なＡｕ表面を覆うため接合不良が多く発生
していた。
【０００５】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであり、ワイヤボンディング性に優れたＡｕ
電極をガラスセラミック基板に設ける方法の提供を課題
とする。
されたものであり、ワイヤボンディング性に優れたＡｕ
電極をガラスセラミック基板に設ける方法の提供を課題
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
の本発明のＡｕ電極用組成物はアルミナ粉０.５〜1.５
重量部、ガラス転移温度７５０℃以下のガラス粉末０.
５〜３.５重量部、 Ａｇ粉０〜１５重量部、残部Ａｕ粉
から成る混合物（固形分）を適当量のバインダーと混合
して得たものである。そして、本発明のＡｕ電極の作成
方法は上記Ａｕ電極用組成物をガラスセラミック基板あ
るいは、それ用のグリーンシートに塗布し、８３０〜９
５０℃で焼き付けるものである。
の本発明のＡｕ電極用組成物はアルミナ粉０.５〜1.５
重量部、ガラス転移温度７５０℃以下のガラス粉末０.
５〜３.５重量部、 Ａｇ粉０〜１５重量部、残部Ａｕ粉
から成る混合物（固形分）を適当量のバインダーと混合
して得たものである。そして、本発明のＡｕ電極の作成
方法は上記Ａｕ電極用組成物をガラスセラミック基板あ
るいは、それ用のグリーンシートに塗布し、８３０〜９
５０℃で焼き付けるものである。
【０００７】なお、バインダーとしてはエチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル樹脂
などペースト用として用いられる有機バインダーが適用
でき、固形分との混合割合は必要とされる流動性により
異なるが、通常固形分１に対して０．００３〜０．０２
とすることが好ましい。
ス、ニトロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル樹脂
などペースト用として用いられる有機バインダーが適用
でき、固形分との混合割合は必要とされる流動性により
異なるが、通常固形分１に対して０．００３〜０．０２
とすることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のＡｕ電極用組成物の構成
成分にアルミナ粉を含めるのは、こうすることによりガ
ラスセラミック基板からのガラス成分の侵入を防止する
為である。アルミナ粉の含有量は、少なすぎるとガラス
成分の侵入を防止しきれず、ワイヤボンディング性が改
良されず、多すぎるとＡｕ粉の焼結を妨害してＡｕ電極
が脆くなる。好適な含有量は０.５〜1.５重量部であ
る。
成分にアルミナ粉を含めるのは、こうすることによりガ
ラスセラミック基板からのガラス成分の侵入を防止する
為である。アルミナ粉の含有量は、少なすぎるとガラス
成分の侵入を防止しきれず、ワイヤボンディング性が改
良されず、多すぎるとＡｕ粉の焼結を妨害してＡｕ電極
が脆くなる。好適な含有量は０.５〜1.５重量部であ
る。
【０００９】また、ガラス粉末を含めるのはＡｕ電極を
ガラスセラミック基板に密着させるためである。ガラス
の組成は特に限定されず、軟化温度７５０℃以下の市販
の鉛硼珪酸ガラス、硼珪酸ガラス等が利用できる。ガラ
ス転移温度が７５０℃よりも高すぎるとガラスが軟化せ
ず電極の密着性に寄与しないからである。ガラス粉末の
割合は、小さすぎると密着性が悪化し、大きすぎるとワ
イヤボンディング性が低下する。この為、ガラス粉末の
割合は０.５〜1.５重量部とする。
ガラスセラミック基板に密着させるためである。ガラス
の組成は特に限定されず、軟化温度７５０℃以下の市販
の鉛硼珪酸ガラス、硼珪酸ガラス等が利用できる。ガラ
ス転移温度が７５０℃よりも高すぎるとガラスが軟化せ
ず電極の密着性に寄与しないからである。ガラス粉末の
割合は、小さすぎると密着性が悪化し、大きすぎるとワ
イヤボンディング性が低下する。この為、ガラス粉末の
割合は０.５〜1.５重量部とする。
【００１０】Ａｕ電極をＡｇのヴィアや電極と接合する
場合は、カーケンダルボイドが生じ、断線不良が発生す
るので、Ａｕ粉末と共にＡｇ粉末を含有させると良い。
Ａｇ粉末の含有量は、１５重量部以下で十分な効果があ
り、あまり多く含有させるとＡｇマイグレーションによ
り信頼性が低下する。なお、これ以外の場合には特に銀
は必要とされない。
場合は、カーケンダルボイドが生じ、断線不良が発生す
るので、Ａｕ粉末と共にＡｇ粉末を含有させると良い。
Ａｇ粉末の含有量は、１５重量部以下で十分な効果があ
り、あまり多く含有させるとＡｇマイグレーションによ
り信頼性が低下する。なお、これ以外の場合には特に銀
は必要とされない。
【００１１】アルミナ粉、ガラス粉、Ａｇ粉末、Ａｕ粉
末の粒径は、特に限定されないがスクリーン印刷の際、
スクリーンのメッシュの孔をスムーズに通過できる粒径
であれば良く、平均粒径が５μm以下で最大粒径１０μm
以下の粉末が好ましい。
末の粒径は、特に限定されないがスクリーン印刷の際、
スクリーンのメッシュの孔をスムーズに通過できる粒径
であれば良く、平均粒径が５μm以下で最大粒径１０μm
以下の粉末が好ましい。
【００１２】上記の粉末を混合したものと、エチルセル
ロース、ニトロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル
樹脂等の有機バインダーとを混合し、３本ロール等を用
いてペースト状とし、本発明のＡｕ電極用組成物をえる
ことができる。粉末の混合物（固形分）と有機バインダ
ーとの比は使用形態等により異なるが、通常固形分１に
対して０．００３〜０．０２とすることが好ましい。
ロース、ニトロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル
樹脂等の有機バインダーとを混合し、３本ロール等を用
いてペースト状とし、本発明のＡｕ電極用組成物をえる
ことができる。粉末の混合物（固形分）と有機バインダ
ーとの比は使用形態等により異なるが、通常固形分１に
対して０．００３〜０．０２とすることが好ましい。
【００１３】本発明のＡｕ電極用組成物を用いるに際
し、例えばスクリーン印刷によって電極パターンをガラ
スセラミック基板に形成し、８３０〜９５０℃で焼き付
ける。８３０℃より低い温度ではＡｕ電極とガラスセラ
ミック基板の密着性が十分でなく、９５０℃より高い温
度ではガラスが表面に析出してワイヤボンディング性が
低下するからである。
し、例えばスクリーン印刷によって電極パターンをガラ
スセラミック基板に形成し、８３０〜９５０℃で焼き付
ける。８３０℃より低い温度ではＡｕ電極とガラスセラ
ミック基板の密着性が十分でなく、９５０℃より高い温
度ではガラスが表面に析出してワイヤボンディング性が
低下するからである。
【００１４】
【実施例】次に実施例を用いて本発明をさらに説明す
る。
る。
【００１５】（実施例１〜１６）ガラスセラミック基板
を作製する為、ＰｂＯを３０.7重量部、ＳｉＯ2を５１.
7重量部、Ａｌ2Ｏ3を８．４重量部、ＣａＯを１.９重量
部、平均粒径２．２μｍのガラス粉末を５０重量部、平
均粒径１．７μｍのアルミナ粉末を５０重量部、ポリビ
ニルブチラールを９重量部、フタル酸ジイソブチルを７
重量部、オレイン酸を１重量部、イソプロピルアルコー
ルを４０重量部、トリクロルエタンを２０重量部となる
ようにそれぞれをボールミルに秤採り、２４時間混合し
てスラリーを作製した。このスラリーをドクターブレー
ド法により厚さ２００μｍのグリーンシートに成形し
た。
を作製する為、ＰｂＯを３０.7重量部、ＳｉＯ2を５１.
7重量部、Ａｌ2Ｏ3を８．４重量部、ＣａＯを１.９重量
部、平均粒径２．２μｍのガラス粉末を５０重量部、平
均粒径１．７μｍのアルミナ粉末を５０重量部、ポリビ
ニルブチラールを９重量部、フタル酸ジイソブチルを７
重量部、オレイン酸を１重量部、イソプロピルアルコー
ルを４０重量部、トリクロルエタンを２０重量部となる
ようにそれぞれをボールミルに秤採り、２４時間混合し
てスラリーを作製した。このスラリーをドクターブレー
ド法により厚さ２００μｍのグリーンシートに成形し
た。
【００１６】一方、Ａｕ電極を形成するために、平均粒
径１．４μｍのＡｕ粉末、平均粒径０．７μｍのＡｇ粉
末、平均粒径０．６μｍのアルミナ粉、ＰｂＯ−ＳｉＯ
2−ＺｎＯ−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系の組成で平均
粒径を１〜２μｍに調整したガラス粉を原料とし、上記
固形分１００重量部にエチルセルロース６重量％のター
ピネオール溶液を有機媒体として用い３本ロールで混練
してペーストとした。
径１．４μｍのＡｕ粉末、平均粒径０．７μｍのＡｇ粉
末、平均粒径０．６μｍのアルミナ粉、ＰｂＯ−ＳｉＯ
2−ＺｎＯ−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3系の組成で平均
粒径を１〜２μｍに調整したガラス粉を原料とし、上記
固形分１００重量部にエチルセルロース６重量％のター
ピネオール溶液を有機媒体として用い３本ロールで混練
してペーストとした。
【００１７】作製したペースト固形分の組成および試験
結果を表１にまとめて示す。なお、ガラス粉については
同系列で組成比を調整して軟化温度を変化させた。
結果を表１にまとめて示す。なお、ガラス粉については
同系列で組成比を調整して軟化温度を変化させた。
【００１８】Ａｕペーストは、グリーンシートに印刷し
てグリーンシートと同時に焼成したもの、およびグリー
ンシートの焼成体に印刷して焼成したものについて試験
した。
てグリーンシートと同時に焼成したもの、およびグリー
ンシートの焼成体に印刷して焼成したものについて試験
した。
【００１９】基板とＡｕ電極の密着性は、線幅１００μ
ｍのＡｕ電極を金属製のピンセットの先で強くスクラッ
チして、Ａｕ電極が基板から剥がれるか否かで評価し
た。
ｍのＡｕ電極を金属製のピンセットの先で強くスクラッ
チして、Ａｕ電極が基板から剥がれるか否かで評価し
た。
【００２０】ワイヤボンディング性については、直径３
０μｍのＡｕ線を株式会社 カイジョー製のワイヤボン
ダーＦＢ−１１８Ａを用いて超音波併用で次の条件で２
０００本のボンディングを実施し、ボンディング不良率
を数えた。
０μｍのＡｕ線を株式会社 カイジョー製のワイヤボン
ダーＦＢ−１１８Ａを用いて超音波併用で次の条件で２
０００本のボンディングを実施し、ボンディング不良率
を数えた。
【００２１】 温度−−−−−−−−−−−−−−２６０℃ １ｓｔボンディング時の加圧−−− ６０ｇ ２ｎｄボンディング時の加圧−−−１００ｇ 得られた結果を表１に合わせて記載した。
【００２２】 （比較例１〜８）組成比を表１の比較例１〜８とした以
外は実施例と同様にして試験した。得られた結果を表１
に合わせて示した。
外は実施例と同様にして試験した。得られた結果を表１
に合わせて示した。
【００２３】表１より本実施例においては、良好なＡｕ
電極が得られていることがわかる。なお、記載は省略し
たが、本実施例の場合には同時焼成、別個焼成によらず
同じ良好な結果が得られているが、比較例では、同時焼
成のワイヤボンディング性は別個焼成品より劣った結果
が得られている。表１には別個焼成の結果を代表して記
載した。
電極が得られていることがわかる。なお、記載は省略し
たが、本実施例の場合には同時焼成、別個焼成によらず
同じ良好な結果が得られているが、比較例では、同時焼
成のワイヤボンディング性は別個焼成品より劣った結果
が得られている。表１には別個焼成の結果を代表して記
載した。
【００２４】
【発明の効果】本発明によりガラスセラミック基板上に
ワイヤボンディン性の優れたＡｕ電極を形成することが
できた。
ワイヤボンディン性の優れたＡｕ電極を形成することが
できた。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミナ粉０.５〜1.５重量部、ガラ
ス転移温度７５０℃以下のガラス粉末０.５〜３.５重量
部、 Ａｇ粉０〜１５重量部、残部Ａｕ粉から成る混合
物（固形分）と、この混合物と適当量のバインダーとか
ら構成される金電極用組成物。 - 【請求項２】 バインダーがエチルセルロース、ニト
ロセルロース、ブチラール樹脂、アクリル樹脂などペー
スト用として用いられる有機バインダーであり、固形分
との混合割合が固形分１に対して０．００３〜０．０２
とする請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の金電極用組成
物をガラスセラミック基板あるいは、それ用のグリーン
シートに塗布し、８３０〜９５０℃で焼き付けることを
特徴とする金電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904797A JPH1143387A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 金電極用組成物とこれを用いた金電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904797A JPH1143387A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 金電極用組成物とこれを用いた金電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143387A true JPH1143387A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=14999780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12904797A Pending JPH1143387A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 金電極用組成物とこれを用いた金電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1143387A (ja) |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP12904797A patent/JPH1143387A/ja active Pending
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