JPS6166303A - 配線基板の製造方法 - 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〕 この発明は、いわゆるスクリーン印刷法等の厚膜法によ
り、混成集積回路等を製造するのに使用される導電ペー
ストに関する。

〔従来の技術〕

一般に厚膜法により混成集積回路等の回路装置を製造す
る場合は、貫通孔を有するセラミック基板をベースとし
て、スクリーン印刷法により、所定の配線パターンに従
って導電ペーストを印刷すると共に、同ペーストを上記
貫通孔に充填し、これらを焼き付けるという方法が採用
さている。

導電ペーストを空気中で焼成する場合、金属成分の酸化
による抵抗値の増化を防ぐため、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の
貴金属を主成分とする導電ペーストが使用されているが
、これらは高価である。そこで低コスト用としてＮｉ等
の卑金属を主成分とした導電ペーストを使用し、これを
Ｎ２ガス等の不活性ガス中で焼成する方法が実用化され
ている。

しかし、上記基板の上に被膜抵抗体を構成するのに使用
されているＲｕＯ２を主成分とする抵抗ペーストは、空
気中で焼成することが必要とされている。このため、被
膜抵抗を構成するときは、卑金属を主成分とした導電ペ
ーストを焼成した後、酸化防止のため、外部に露出した
卑金属導体を貴金属でメッキした後、この上から貴金属
を主成分とする導電ペーストや上記抵抗ペーストを印刷
し、これを空気中で焼き付けるという方法が採られてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、貴金属メッキによる酸化防止処理に際しては、
まずセラミック基板の表面に露出している卑金属導体の
みにＮｉメッキを施した後。

その上を貴金属でメッキするといった手順が採られる。

従って比較的複雑な工程が必要となり。

これが卑金属ペーストを使用することによって得られる
コスト低減効果を大幅に減殺する結果となる。

この発明は、上記の従来の問題を解消すべくなされたも
のであって、貴金属とガラスフリットからなる導電ペー
ストに少量のＺｎ、ＡＩまたはＳｎを加えることにより
、これを卑金属導体の表面に塗布して焼成した際に、同
卑金属導体の界面で酸化を防止する作用があることに着
目し、貴金属メンキ等。特別な酸化防止処理をせずに直
接導電ペーストを印刷して、これを空気中で焼成できる
ようにしたものである。

〔問題を解決するための手段〕

この発明による厚膜用導電ペーストは、Ａｇ。

Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ等の貴金属粉末が４９〜９１重量％と
、ガラスフリットが６〜２０重量％と、Ｚｎ。

Ａｌ、Ｓｎの１種以上からなる粉末が３〜３１重量％と
からなるものである。

ガラスフリットには、ＣａＯ−ＢａＯ−３ｔ０２系ガラ
ス等の硼珪酸ガラスが一般に使用される。

〔作　用〕

この発明による導電ペーストを使用する場合は、不活性
ガス中で焼成された卑金属導体の表面に貴金属メッキを
せず、この上に同ペーストを直接重ねて印刷し、これを
空気中で焼成する。

すると、卑金属導体と上記導電ペーストを焼成して得ら
れた導体との接点で２回路の電気的接続に必要な導通状
態が得られる。

これは次ぎのような理由によるものと考えられる。上記
導電ペーストが空気中で焼成されると、卑金属導体との
界面付近に存在するＺｎ。

Ａｌ、Ｓｎ等の金属が同卑金属導体から酸素を奪って酸
化され、これが焼結されたガラス成分中に取り込まれる
ようにして分散する。このため、卑金属導体の表面付近
では、その中のＮｉ等の金属成分がいわば還元状態とな
り、これが酸化されずに上記導電ペースト中のＡｇ、Ｐ
ｄ。

Ａｕ、Ｐｔ等の貴金属成分と反応して電気的導通状態を
形成する。

なお、導電ペーストの組成比を上記のように限定した理
由は１次ぎの通りである。

（１）　　Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ等の金属粉末が多いと。

導電ペーストを空気中で焼成したときに生じる酸化物の
量が多くなるため、同酸化物がガラス成分中に多量に分
散する結果、導体の接着強度が低下する傾向がある。ま
た、ガラス中に分散しきれずに貴金属粒界に存在する上
記酸化物は。

導体の抵抗値を高める。この点から実用上これらは３１
重量％以下であることが必要である。また上記作用を奏
するのに最少３重量％の組成比が必要である。

（２）ガラス成分が少な過ぎると導体間の接着強度が低
くなり、逆に多過ぎると焼結されたガラス成分が導体間
の接合面を覆い、導体間の接触抵抗が高くなる。この点
から６〜２０重量％の組成比が必要である。

〔実施例〕

次ぎにこの発明の詳細な説明する。Ａｇ粉末６３ｇ、Ｐ
ｄ粉末１２ｇ、Ｚｎ粉末６ｇ及びＣａＯ−ＢａＯ−３ｉ
０２系ガラスフリット１９ｇにバインダーとしてエチル
セルローズ６ｇとα−ターピネオール３３ｇを加え、３
段式ロールミルで混練し、別表の試料番号５５で示され
た組成を有する導電ペーストを作った。

さらにこの他にも同様の方法で、別表の試料番号３〜５
．７〜９．１３〜１７．２１．２２．２４〜２６゜２９
〜３３．３６〜３９．４３〜４５．４９．５０．５２．
５４〜６１゜６４〜７Ｌ　７３〜７７、７９〜８５で示
された組成を有する導電ペーストをそれぞれ作った。

〔使用例及び試験例〕

次ぎに、上記実施例で得られた導電ペーストを次ぎのよ
うな方法で使用し、かつ試験を実施した。

複数の貫通孔を有する厚さ２００μｍの未焼結磁器シー
トに、所定の配線パターンに従って。

Ｎｉを主成分とする導電ペーストをスクリーン印刷する
と共に、Ｘ通孔に上記導電ペーストを充加した。次いで
、この未焼結磁器シートを１２５℃の温度で１０分間加
熱して乾燥した後、所定の順序で４枚積層して圧着した
。次いでこれを９００℃の温度で熱処理して磁器シート
及び導電ペースト中のバインダ成分を除去した後、２％
のＮ２を含むＮ２ガス雰囲気中で１２００’Ｃの温度下
に２時間置き１図面に示すような多層配線基板を作った
。

この時点で基板１．Ｌ−内部で互いに導通する導体２，
２〜の抵抗値を、最上段の基板の表面に露出した導体表
面２ａ、　２ｂ間において測定しておく。

次ぎに上記実施例で得られた導電ペーストを使用し、最
も外側の基板１の表面に露出した導体表面を覆うよう同
ペーストをスクリーン印刷し、これを空気中において８
５０’ｃの温度を１０分間与えて焼成して導体３．３を
設けた。なお。

この際、基板の端部にＩＨ角の引き出し電極部５を設け
た。

次いで新たに設けられた導体３．３間に亙ってＲｕＯ２
を主成分とする抵抗ペーストを印刷し、これを空気中に
おいて８５０℃の温度を１０分間与えて焼成し、基板１
の上に被膜抵抗４を作製した。

そしてこの導体３．３と被膜抵抗４を作製する前後にお
いて、それぞれ上記導体２．２−の抵抗値を、その上に
新たに設けられた上記導体３．３の表面３ａ、　３ｂで
測定し、これを導体表面２ａ、　２ｂで測定した上記抵
抗値との比は、何れも１．００であり、酸化雰囲気中で
焼成しても抵抗値の増化はみられなかった。これを別表
の導通性の欄に「○」で示した。

また、上記電極部５に０．５φのリード線６を半田付け
７し、同リード線６を基板１の表面に対して垂直方向に
引っ張って試験したところ。

別表に示す通り、同電極部５が基板１表面から剥離する
ときの引張強度は、何れも１．０ｋｇＡ１以上であった
。

〔比較例〕

上記実施例に対して比較のため、別表の試料番号１．２
，６．１０〜１２．１８〜２０．２３．２７．２８゜３
４、３５．４０〜４２．４６〜４８．５１．５３．６２
．５３．７２及び７８の各欄に示すように、この発明に
よる導電ペーストと同じ成分を含むが、その組成比が上
記要件を満たさない試料を上記実施例と同様にして作り
、これを上記使用例及び試験例と同じ条件で使用し、か
つこれを試験した。この結果、別表の各欄に示す通り、
導体３．３と被膜抵抗４の作製前後に導体表面３ａ、　
３ｂ間でそれぞれ測定した抵抗値と導体表面２ａ＋　２
ｂ間で測定した抵抗値の比が１．００を越えるか（この
抵抗値の比が１．００を越えるものを別表の導通性の欄
に「×」で示した）、または引張強度が１．０ｋｇ／龍
２未満であった。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明によれば、卑金属導体の表
面に貴金属メッキを施す等の特殊な酸化防止処理をせず
に、上記導体表面を覆うよう直接導電ペーストを印刷し
て、これを空気中で焼成するだけで、導体表面を酸化さ
せずに電気回路を構成するのに必要な導通性を得ること
ができる。このため、混成集積回路等の回路装置を製造
するのに工数低減を図ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明による導電ペーストの使用例を示す多
層配線磁器基板の厚さ方向の寸法を拡大した概略縦断面
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ等の貴金属粉末が４９〜９１重
   量％と、ガラスフリットが６〜２０重量％と、Ｚｎ、Ａ
   ｌ、Ｓｎの１種以上からなる粉末が３〜３１重量％とか
   らなるものをバイダーで粘結させてなることを特徴とす
   る厚膜用導電ペースト。