JPS6159798A - セラミツク多層配線基板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、混成集積回路部品に使用されるセラミック多
層配線基板の製造法に関するものである。

（従来の技術） 従来、混ｔ７．４Ｊｔ、積回路に用いられる多層配線基
板として、例えば第２図に示すように、セラミックグリ
ーンシー）１１上にＷ、Ｍｏ等の高融点金属を主成分と
する高融点金属導体ペース）ｆＷおよび導体ペースト層
の一部が露出する開口１３を有する絶縁ペースト層を複
数層重ね合わせ、最上層の開口１３中にｗ−ｐｔよりな
る導体ペースト層を印刷形成した後、還元雰囲気で焼成
して高融点金属導体層１２゜１２ａ　と絶縁層１４を形
成し、さらに高融点金属層１２ａ上に銀等の厚膜導体ペ
ースト層を印刷し、例えば空気中６２０℃で１０分間焼
成して厚膜導体層１５を形成してセラミック多層配線基
板を得ることが、特開昭５９−７５６９５号公報におい
て知られていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した構造のセラミック多層配線基板は、耐酸化保護
層としての高融点金属導体層１２ａを設けない基板に比
べて酸化されにくいがしかしながらｗ−ｐｔよりなる耐
酸化保護層としての高融点金属導体層１２ａでは厚膜導
体層１５の焼成温度が６５０℃が限度であり、それ以上
の温度で焼成すると高融点金属導体層１２ａ及び１２が
酸化され導通不良となるので、厚膜ペーストが限定され
る欠点があった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、例えば８５
０℃のような高温で焼成しても基板内部への酸素の侵入
による導体πの酸化が少なく、安定した導電性を得るこ
とができると共に多種の厚膜ペーストが使用できるセラ
ミック多層配線基板の製造法を提供しようとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のセラミック多層配線基板の製造法は、セラミッ
クからなる開口部を有する絶縁層と高融点金属を主成分
とする導体層が交互に！ｉｖ層されたセラミック多層配
線基板上に、厚膜導体ペーストを印刷形成し、さらに少
なくとも絶縁層開口露出部に対応する厚膜導体ペースト
層上にガラス粉末を主成分とするガラスペースト層を形
成し、その後厚膜導体ペースト層とガラスペースト層を
同時に焼成することを特徴とするものである。

（作　　用） 本発明の詳細を第１図を参照して各工程ごとに順次説明
する。

アルミナ、ベリリア等を主成分とするセラミックグリー
ンシートを公知のドクターブレード法により調製し、混
成集積回路基板として必要な寸法に切断したセラミック
グリーンシート１を準６ｉｆｆする。

次いで、そのグリーンシート１上にタングステン、モリ
ブデン等の高融点金属、すなわちセラミックグリーンシ
ート１の焼成温度よりも融点が高く、かつ電気抵抗の低
い金属を主成分とする導体ペーストと、該導体ペースト
の一部が露出する開口を有するグリーンシート１と同一
成分を主原料とする絶縁ペーストとをスクリーン印刷に
より交互に印刷し、図に示すように導体ペーストよりな
る高融点金属導体層２と絶縁ペーストよりなる絶縁層３
を形成する。なお、高融点金属導体層２および絶縁層３
０層数は限られたものでなく、用途に応じた暦数とすれ
ばよい。また、高融点金属導体層２の開口露出部２ａは
、タングステンと白金からなる成分とし、高融点金属導
体層２の耐酸化性を向上させた方が好ましい。そして、
高融点金属導体層２と絶縁層３とを形成するペーストが
印刷されたセラミックグリーンシート１を還元雰囲気中
で焼成する。焼成条件はセラミックグリーンシート１の
成分により定められるが、１４００〜ｂ５〜１８０分で
ある。焼成後、露出した高融点金属導体層２上に金メッ
キ層等の貴金属層を形成し、露出した高融点金属導体層
の保護膜をつくっておいてもよい。この場合、導体露出
部の耐酸化性が向上し、後述のガラスペーストの材質の
選択幅が広がる。

、　次いで、銀等を主成分とする厚膜導体ペースト層、
４を印刷により形成し、さらに少なくとも露出した高融
点金属導体層２の開口露出部２ａに対応する厚膜導体ペ
ースト層４上にガラスペースト層５を印刷により形成し
、その後厚膜導体ペースト層４とガラスペースト層５を
同時に酸化雰囲気中で焼成し、本発明のセラミック多層
配線基板を得る。

ガラスペーストのガラスとしては、焼成温度や導体露出
部の材質にもよるが導体露出部の著しい酸化の前に溶融
することが必要であり、また成分としてもＰｂＯ，Ｚｎ
Ｏ等のＷより酸素の結合力の弱い金属酸化物が少ない程
好ましい。なお、酸化雰囲気中での焼成条件は厚膜導体
ペーストやそれに接続する素子形成用ペースト等の種類
にもよるが、６５０〜９００℃、５〜２０分が適当であ
る。さらに、抵抗等の受動素子を厚膜導体層上に形成し
たり、その他回路部品を半田付けあるいはワイヤボンド
し、集積回路を形成する。

上述した構成をとっているため、厚膜導体ペースト層４
とガラスペースト層５を同時に例えば８５０℃、酸化雰
囲気中で、焼成したとしても、導体露出部の著しい酸化
の前にガラスペースト層が溶融して基板内への酸素の侵
入を防止するため、露出導体層を保護することができる
。

（実施例） セラミック成分としてアルミナ９０重量パーセントの他
シリカ、マグネシア等の添加物とポリビニ−ルブチラー
ル等の有機バインダーを混合し、ドクターブレード法に
より、厚み０．８ｒｎＩ１１のセラミックグリーンシー
ト１を作成した。

次に、タングステン粉末からなるメタライズ成分に、エ
チルセルロースを印刷助剤として加えた導体ペーストと
、グリーンシートと同一成分の粉末にエチルセルロース
を印刷助剤として加゛えた絶縁ペーストを、グリーンシ
ート上に導体ペーストの１部を露出させて交互に印刷し
、最上層の導体露出部にタングステン粉末と白金粉末か
らなるメタライズ成分にエチルセルロースを印刷助剤と
して加えた導体ペーストを印刷し、高融点金属導体層２
、絶縁層３、露出導体層２ａを形成する積層体を得た。

次いで、その積層体を露点３５℃の水素と窒素の混合雰
囲気中で昇温速度３００℃／時間で昇温した後、１５５
０℃、２時間保持後、降温速度６００℃／時間で焼結し
、セラミック基板を得た。

次いで、このセラミック基板上に、第１表に示す成分に
エチルセルロースを印刷助剤として加えた厚膜導体ペー
ストと、第２表に示す成分のガラス粉末にエチルセルロ
ースを印刷助剤として加えたガラスペーストを、露出導
体上に重ねて印刷し厚膜導体ペースト層４とガラスペー
スト層５を各々を同時に８５０℃、　１０分で焼成し、
本発明のセラミック多層配線基板を得た。

上述した方法で作成した本発明のセラミック多層配線基
板は、高融点金属層体層２，２ａ　が酸化される事が少
なく、安定した導電性を示した。なお、本発明との比較
として、ガラスペーストを形成しなかったものも参考の
ため製作したが、高融点金属導体層２，２ａが完全に酸
化され、全く導電性を示さなかった。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実
施例では高融点金属層２の開口露出ｆＢ２ａをＷ−Ｐｔ
の成分としたが、このＷ−Ｐｔ層は必ずしも必要でなく
、少なくとも開口露出部に対応する厚膜導体ペースト層
上にガラスペースト層が形成されていれば良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
のセラミック多層配線基板の製造法によれば、露出導体
層が著しく酸化し導電性が損なわれる前にガラスが溶融
し、酸素を遮断するので、露出導体層が酸化して導電性
が失われる温度よりも高い温度で厚膜導体及び岩子形成
用ペーストを焼成でき、多種の厚膜ペーストの適用が可
能である。

また、露出導体層外周よりの酸素の侵入による導体の酸
化を防ぐこと°ができ、歩留が向上する。さらに、酸素
の遮断膜として安価なガラスを用いるので、製造コスト
を安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造法によるセラミック多層配線基板
の一実施例の要部断面図、 第２図は従来のセラミック多層配線基板の要部断面図で
ある。 ｌ・・・セラミックグリーンシート ２．２ａ・・・高融点金属導体層 ３・・・絶縁層　　　　　　４・・・厚膜導体ペースト
層５・・・ガラスペースト層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミックからなる開口部を有する絶縁層と高融点
   金属を主成分とする導体層が交互に積層されたセラミッ
   ク多層配線基板上に、厚膜導体ペーストを印刷形成し、
   さらに少なくとも絶縁層開口露出部に対応する厚膜導体
   ペースト層上にガラス粉末を主成分とするガラスペース
   ト層を形成し、その後厚膜導体ペースト層とガラスペー
   スト層を同時に焼成することを特徴とするセラミック多
   層配線基板の製造法。 ２、前記セラミック多層配線基板の絶縁層開口部の露出
   導体成分がＷとＰｔの合金である特許請求の範囲第１項
   記載のセラミック多層配線基板の製造法。