JPS5840282B2 - 導電ペ−ストの製造法 - Google Patents
導電ペ−ストの製造法Info
- Publication number
- JPS5840282B2 JPS5840282B2 JP55042391A JP4239180A JPS5840282B2 JP S5840282 B2 JPS5840282 B2 JP S5840282B2 JP 55042391 A JP55042391 A JP 55042391A JP 4239180 A JP4239180 A JP 4239180A JP S5840282 B2 JPS5840282 B2 JP S5840282B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina ceramic
- paste
- alumina
- conductor layer
- powder
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミナセラミック基板などに配線導体層を形
成するために用いられろ導電ペーストの製造法に関する
。
成するために用いられろ導電ペーストの製造法に関する
。
従来セラミック配線板、パッケージなどに用いられるア
ルミナセラミック基板は表面あるいは内部に導体層を形
成するのに、例えば導体ペーストな厚膜手法により印刷
しこれを焼結する必要があった。
ルミナセラミック基板は表面あるいは内部に導体層を形
成するのに、例えば導体ペーストな厚膜手法により印刷
しこれを焼結する必要があった。
この場合、配線導体層を形成する方法としては焼結アル
ミナセラミック基板上にスクリーン印刷法によりガラス
フリットなどを接合剤として混合したＡ ｇ −Ｐ ｄ
、系導体ペーストなどをスクリーン印刷し高温で熔融接
合することにより配線導体層を形成する乾式厚膜配線法
がある。
ミナセラミック基板上にスクリーン印刷法によりガラス
フリットなどを接合剤として混合したＡ ｇ −Ｐ ｄ
、系導体ペーストなどをスクリーン印刷し高温で熔融接
合することにより配線導体層を形成する乾式厚膜配線法
がある。
しかるにこの乾式厚膜配線法はガラスフリットを用いて
熔融接合するので基板との接着力が劣る欠点を有し、高
い接着強度を必要とする高密度配線板にこれを用いると
使用中に配線導体が剥離しやすぐ特性上に不満があるほ
か貴金属導体を用いるため高価になりやすい欠点を有し
ていた。
熔融接合するので基板との接着力が劣る欠点を有し、高
い接着強度を必要とする高密度配線板にこれを用いると
使用中に配線導体が剥離しやすぐ特性上に不満があるほ
か貴金属導体を用いるため高価になりやすい欠点を有し
ていた。
一方これらの欠点を改良した配線導体の形成法が提案さ
れている。
れている。
すなわちＭｏ−Ｍｎメタライズ法、Ｍｏメタライズ法、
Ｗメタライズ法などがそれである。
Ｗメタライズ法などがそれである。
このうちＭｏ−Ｍｎメタライズ法は電子管の金属封着や
半導体製品に応用されているが焼結基板を用いるため配
線導体層を形成するには焼結工程を２回以上行なう必要
があり工程が複雑なために高価になりやすく、また寸法
精度に劣るため高密度配線板への適用は困難であった。
半導体製品に応用されているが焼結基板を用いるため配
線導体層を形成するには焼結工程を２回以上行なう必要
があり工程が複雑なために高価になりやすく、また寸法
精度に劣るため高密度配線板への適用は困難であった。
これに対してＭＯメタライズ法及びＷメタライズ法とは
未焼結アルミナセラミック基板上に厚膜手法によりＭｏ
ペーストやＷペーストなどの金属ペーストをスクリーン
印刷し未焼結アルミナセラミック基板と金属ペーストと
を同時焼成する方法であるが、この方法ではアルミナセ
ラミック基板と金属ペーストとが焼成中に相互に拡散し
やすいため焼結アルミナセラミック基板を用いて行なう
方法には期待できない強固な接着強度が得られる特長が
ある。
未焼結アルミナセラミック基板上に厚膜手法によりＭｏ
ペーストやＷペーストなどの金属ペーストをスクリーン
印刷し未焼結アルミナセラミック基板と金属ペーストと
を同時焼成する方法であるが、この方法ではアルミナセ
ラミック基板と金属ペーストとが焼成中に相互に拡散し
やすいため焼結アルミナセラミック基板を用いて行なう
方法には期待できない強固な接着強度が得られる特長が
ある。
しかし電気特性に優れた高密度配線板用として一般に用
いられている、例えばアルミナ純度が９０係以上の高純
度アノヘナセラ□ンクに応用すると、アルミナセラミッ
ク中に金属ペーストと反応し拡散する酸化物が少ないた
めアルミナセラミックの焼結及び導体層との強固な接着
力な得るためにはアルミナセラミックの焼結温度ト金属
ヘーストノ焼結温度とをマツチングさせる必要がある。
いられている、例えばアルミナ純度が９０係以上の高純
度アノヘナセラ□ンクに応用すると、アルミナセラミッ
ク中に金属ペーストと反応し拡散する酸化物が少ないた
めアルミナセラミックの焼結及び導体層との強固な接着
力な得るためにはアルミナセラミックの焼結温度ト金属
ヘーストノ焼結温度とをマツチングさせる必要がある。
このため金属ペーストニは従来アルミナセラミックの焼
結温度にマツチングしやすい比較的粒径の粗い金属粉に
結合剤及び溶媒を混合しペースト化して使用していた。
結温度にマツチングしやすい比較的粒径の粗い金属粉に
結合剤及び溶媒を混合しペースト化して使用していた。
しかるにこのペーストを用いて製造した配線板の配線導
体層の電気抵抗はＷ粒径及び焼結温度により著しく左右
される。
体層の電気抵抗はＷ粒径及び焼結温度により著しく左右
される。
すなわち本発明者らの検討によれば良好な接着強度な持
ったアルミナセラミック基板上のＷ導体層の電気抵抗は
Ｗ粒径カニ１μｍのペーストを用いた場合、Ｗ金属の電
気抵抗値（０，００５５ｍΩｃｒｎ ）Ｋ比べ卦よそ１
０倍の値（０，０４ｍΩｃｍ）になる欠点を有していた
。
ったアルミナセラミック基板上のＷ導体層の電気抵抗は
Ｗ粒径カニ１μｍのペーストを用いた場合、Ｗ金属の電
気抵抗値（０，００５５ｍΩｃｒｎ ）Ｋ比べ卦よそ１
０倍の値（０，０４ｍΩｃｍ）になる欠点を有していた
。
このため、これの改善をはかるべく高い電気電導性を得
やすい粒径が０５μｍ以下のＷ粉を用いてペースト化し
たＷペーストを用いるとアルミナ七う□ンクの焼結温度
とのマツチングが得にくくなるためメタライズ強度が著
しく低下したり焼結後にメタライズ層に亀裂を生じたり
剥離するなど配線導体層の形成が困難であった。
やすい粒径が０５μｍ以下のＷ粉を用いてペースト化し
たＷペーストを用いるとアルミナ七う□ンクの焼結温度
とのマツチングが得にくくなるためメタライズ強度が著
しく低下したり焼結後にメタライズ層に亀裂を生じたり
剥離するなど配線導体層の形成が困難であった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものでＷメタラ
イズ法のほか、ＭＯメタライズ法、恥−Ｍｎメタライズ
法などにも適用可能な高電気電導特性を有するメタライ
ズ用導電ペーストの製造法を提供することな目的とする
ものである。
イズ法のほか、ＭＯメタライズ法、恥−Ｍｎメタライズ
法などにも適用可能な高電気電導特性を有するメタライ
ズ用導電ペーストの製造法を提供することな目的とする
ものである。
本発明は未焼結アルミナセラミックの表面に塗布し、未
焼結アルミナセラミックと同時焼成して配線導体層を形
成するための導電ペーストを製造する方法にかいて、高
融点金属粉１００重量部、アルミナ及びアルミナセラミ
ックの焼結助剤からなる添加剤０．１〜３重量部、結合
剤及び溶媒を混合することを特徴とする導電ペーストの
製造法に関する。
焼結アルミナセラミックと同時焼成して配線導体層を形
成するための導電ペーストを製造する方法にかいて、高
融点金属粉１００重量部、アルミナ及びアルミナセラミ
ックの焼結助剤からなる添加剤０．１〜３重量部、結合
剤及び溶媒を混合することを特徴とする導電ペーストの
製造法に関する。
更に詳しくは本発明はＷ 、 Ｍｏ 、 Ｍｏ −Ｍｎ
、 Ｐ ｔなどの高融点金属粉あるいはそれらの混合
物を結合剤及び溶媒と混合してペースト化するにあたり
、添加剤としてアルミナとアルミナセラミックの焼結助
剤を高融点金属粉１００重量部に対してｏ、ｉ〜３０重
量部均一に分散混合し、ペースト化することを特徴とす
るものである。
、 Ｐ ｔなどの高融点金属粉あるいはそれらの混合
物を結合剤及び溶媒と混合してペースト化するにあたり
、添加剤としてアルミナとアルミナセラミックの焼結助
剤を高融点金属粉１００重量部に対してｏ、ｉ〜３０重
量部均一に分散混合し、ペースト化することを特徴とす
るものである。
本発明にお論で用いられる高融点金属粉としてはＷ 、
Ｍｏ 、 Ｍｏ −Ｍｎ ＊ Ｐｔあるいはそれらの
混合粉、結合剤としてはエチルセルローズなどのセルロ
ーズ誘導体樹脂、アクリル系樹脂、アルキッドフェノー
ル系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂などが有効であ
るが同様な効果を期待できるものであれば他のものも使
用し得るまた、ペースト化に用いる溶媒にはトルエンキ
シレンなどの芳香族溶剤、酢酸エチルなどのエステル系
溶剤、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤やブチル
アルコールエチレングリコール誘導体などのアルコール
系溶剤が使用されるが結合剤が溶解可能であれば他のも
のも使用し得る。
Ｍｏ 、 Ｍｏ −Ｍｎ ＊ Ｐｔあるいはそれらの
混合粉、結合剤としてはエチルセルローズなどのセルロ
ーズ誘導体樹脂、アクリル系樹脂、アルキッドフェノー
ル系樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂などが有効であ
るが同様な効果を期待できるものであれば他のものも使
用し得るまた、ペースト化に用いる溶媒にはトルエンキ
シレンなどの芳香族溶剤、酢酸エチルなどのエステル系
溶剤、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤やブチル
アルコールエチレングリコール誘導体などのアルコール
系溶剤が使用されるが結合剤が溶解可能であれば他のも
のも使用し得る。
渣た、アル□す及びアルミナセラミックの焼結助剤から
なる添加剤は４３とＭｇＯ５ＣａＯ９ＳｉＯ２の一種又
は二種以上との混合体が用いられ、場合によってはこれ
らの混合体の焼結粉が利用されるが、アルミナセラミッ
クの焼結温度以下の温度で高融点金属粉の間に拡散、浸
透し高融点金属粉の焼結を進めることなく高融点金属粉
の緻密化を促進するものであれば特に制限はなく他のも
のも使用し得る。
なる添加剤は４３とＭｇＯ５ＣａＯ９ＳｉＯ２の一種又
は二種以上との混合体が用いられ、場合によってはこれ
らの混合体の焼結粉が利用されるが、アルミナセラミッ
クの焼結温度以下の温度で高融点金属粉の間に拡散、浸
透し高融点金属粉の焼結を進めることなく高融点金属粉
の緻密化を促進するものであれば特に制限はなく他のも
のも使用し得る。
ペーストの製造法は本発明の実施例ではＷ粉。
添加剤、結合剤及び溶媒の混合法として捕潰機混合法を
採用したが、ペースト粘度によりロールミル、ボール□
ル、インペラーミル、振動ミルなどが使用可能であり均
一な分散が得られるものであれば特に制限しない。
採用したが、ペースト粘度によりロールミル、ボール□
ル、インペラーミル、振動ミルなどが使用可能であり均
一な分散が得られるものであれば特に制限しない。
更に本発明にかいて添加剤は高融点金属粉１００重量部
に対しＯ８ｌ〜３重量部添加することが必要であり、こ
の範囲から外れると電気抵抗が増大し本発明の目的を達
成することができない。
に対しＯ８ｌ〜３重量部添加することが必要であり、こ
の範囲から外れると電気抵抗が増大し本発明の目的を達
成することができない。
以下に実施例により説明する。
実施例
第１表に示す粒径を有するＷ粉１００部（重量部、以下
同じ）に第２表に示す配合組成のアルミナとアルミナセ
ラミックの焼結助剤の混合粉からなる添加剤を各々０，
０．３，１，３，５部配合した混合粉にエチルセルロー
ズ６部とニトロセルローズ２部を混合し酢酸エチルとエ
チルアルコールの等量混合溶媒とともｖｃＮ潰機に投入
し５時間混合して均一混合後エチレングリコールモノブ
チルエーテルで溶媒を置換してＷペーストを得た。
同じ）に第２表に示す配合組成のアルミナとアルミナセ
ラミックの焼結助剤の混合粉からなる添加剤を各々０，
０．３，１，３，５部配合した混合粉にエチルセルロー
ズ６部とニトロセルローズ２部を混合し酢酸エチルとエ
チルアルコールの等量混合溶媒とともｖｃＮ潰機に投入
し５時間混合して均一混合後エチレングリコールモノブ
チルエーテルで溶媒を置換してＷペーストを得た。
次いでとのＷペーストを厚さ１． Ｏｍｙｊｔ’）の９
６係未焼結アルミナセラミツク基板［３０μｍ厚さにな
るようにスクリーン印刷し８０℃で１５分乾燥後弱還元
範囲気中で第１表に示す焼成温度で同時焼成してＷ金属
導体層を形成した。
６係未焼結アルミナセラミツク基板［３０μｍ厚さにな
るようにスクリーン印刷し８０℃で１５分乾燥後弱還元
範囲気中で第１表に示す焼成温度で同時焼成してＷ金属
導体層を形成した。
次いでこのアルミナセラミック基板上のＷ導体層の厚さ
、幅及び長さを測定後更［２０℃［）−ける電気抵抗を
測定し体積固有抵抗を求め、第１表に示した。
、幅及び長さを測定後更［２０℃［）−ける電気抵抗を
測定し体積固有抵抗を求め、第１表に示した。
第１表に示したようにＷ金属導体層の電気抵抗は焼成温
度が高くなるにつれ低下する傾向にあり、捷たＷ粒径が
粗くなるにつれ増大する傾向にある。
度が高くなるにつれ低下する傾向にあり、捷たＷ粒径が
粗くなるにつれ増大する傾向にある。
一方Ｗ粉に焼結助剤を添加したペーストでは焼結助剤の
添加とともに一度電気抵抗は低下し極小値を示しその後
添加量の増加とともに増大する。
添加とともに一度電気抵抗は低下し極小値を示しその後
添加量の増加とともに増大する。
従来電気電導性粒子に絶縁性粒子な混合すると混合体の
電気電導性は低下するものと考えられ、カーボンブラッ
ク、銀粉などｔベースとした抵抗ペーストなどとして実
用化されてかす、上記実施例にみられるようなアルミナ
及びアルミナ七う□ツクの焼結助剤からなる絶縁性粒子
の少量混合が電気電導性を増大する現象は全く予期せざ
る現象である。
電気電導性は低下するものと考えられ、カーボンブラッ
ク、銀粉などｔベースとした抵抗ペーストなどとして実
用化されてかす、上記実施例にみられるようなアルミナ
及びアルミナ七う□ツクの焼結助剤からなる絶縁性粒子
の少量混合が電気電導性を増大する現象は全く予期せざ
る現象である。
このような電気抵抗の減少を生ずる原因については、明
確ではないが本発明者らの考察によればアルミナ及びア
ルミナセラミックの焼結助剤からなる添加剤がＷ粉の空
隙に充填され七ラミックとの同時焼成中に焼成収縮な゛
生じＷ粉食体の収縮緻密化を惹起しＷ粉の充填密度を向
上させるためと考えられる。
確ではないが本発明者らの考察によればアルミナ及びア
ルミナセラミックの焼結助剤からなる添加剤がＷ粉の空
隙に充填され七ラミックとの同時焼成中に焼成収縮な゛
生じＷ粉食体の収縮緻密化を惹起しＷ粉の充填密度を向
上させるためと考えられる。
本発明はこのような現象の発見に基づいてなされたもの
である。
である。
すなわちＷ金属導体層の電気電導性は焼結温度が高くな
るにつれ増大するため高い電導性を有する配線導体層を
得るためには焼結温度を著しく高くする必要があるが、
このことはアルミナセラミックが過焼結になりやすくな
るので機械的強度が低下し、ひいてはメタライズ強度の
低下を生じるため高品質のメタライズ配線板を得ること
が困難であった。
るにつれ増大するため高い電導性を有する配線導体層を
得るためには焼結温度を著しく高くする必要があるが、
このことはアルミナセラミックが過焼結になりやすくな
るので機械的強度が低下し、ひいてはメタライズ強度の
低下を生じるため高品質のメタライズ配線板を得ること
が困難であった。
これに対して本発明にかいては金属ペースト中にアルミ
ナ及びアルミナセラミックの焼結助剤からなる添加剤を
高融点金属粉１００重量部に対し０．１〜３重量部の範
囲で混合することによりち−よそ５０〜１００℃程低温
で焼成しても電気導電性の高い導体層が得られるので導
体抵抗を気にすることなく細線化が可能となるため配線
板の実装密度の向上や性能の改善はもちろん経済性や製
造技術的にも極めて実用効果に優れたものである。
ナ及びアルミナセラミックの焼結助剤からなる添加剤を
高融点金属粉１００重量部に対し０．１〜３重量部の範
囲で混合することによりち−よそ５０〜１００℃程低温
で焼成しても電気導電性の高い導体層が得られるので導
体抵抗を気にすることなく細線化が可能となるため配線
板の実装密度の向上や性能の改善はもちろん経済性や製
造技術的にも極めて実用効果に優れたものである。
Claims (1)
- １ 未焼結アルミナセラミックの表面に塗布し、未焼結
アルミナセラミックと同時焼成して配線導体層を形成す
るための導電ペーストを製造する方法に釦いて、高融点
金属粉１００重量部、アルミナ及びアルミナセラミック
の焼結助剤からなる添加剤０．１〜３重量部、結合剤及
び溶媒を混合することを特徴とする導電ペーストの製造
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55042391A JPS5840282B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | 導電ペ−ストの製造法 |
| GB8109193A GB2072707B (en) | 1980-03-31 | 1981-03-24 | Electroconductive paste and process for producing electroconductive metallized ceramics using the same |
| DE3111808A DE3111808C2 (de) | 1980-03-31 | 1981-03-25 | Elektrisch leitende Paste, ihr Herstellungsverfahren und ihre Verwendung |
| US06/473,213 US4493789A (en) | 1980-03-31 | 1983-03-08 | Electroconductive paste and process for producing electroconductive metallized ceramics using the same |
| SG873/84A SG87384G (en) | 1980-03-31 | 1984-12-05 | Electroconductive paste and process for producing electroconductive metallized ceramics using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55042391A JPS5840282B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | 導電ペ−ストの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56138812A JPS56138812A (en) | 1981-10-29 |
| JPS5840282B2 true JPS5840282B2 (ja) | 1983-09-05 |
Family
ID=12634760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55042391A Expired JPS5840282B2 (ja) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | 導電ペ−ストの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840282B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62176943U (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-10 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370395A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-22 | Fujitsu Ltd | Conductive paste |
| JPS5544558A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heat resistant, electrically conductive material and manufacture thereof |
-
1980
- 1980-03-31 JP JP55042391A patent/JPS5840282B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5370395A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-22 | Fujitsu Ltd | Conductive paste |
| JPS5544558A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Heat resistant, electrically conductive material and manufacture thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56138812A (en) | 1981-10-29 |
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