JPS62117394A - 低温焼成セラミツクス多層配線基板 - 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、セラミックス多層配線基板、殊に低温焼成が
可能なセラミックスの多層配線基板に関するものである
。

（従来技術） 従来、一般的にはＷ又はＭｏを導体とするアルミナ系の
高温焼成多層基板が使用されているが、この高温焼成多
層基板では、アルミナの誘電率が高く、導電抵抗も高い
ため、信号伝播遅延時間も長くなシコンピーータ等の高
速化、高性能化の障害となっていた。

このため、高温焼成多層基板に代わるものとして低融点
ガラスにアルミナを添加したセラミックスを基板材料と
して＋　Ａ、ｇ　＋　Ａｔ、＋　＋　Ｐｔ等の低抵抗金
属を導体とし、と肛らを多層に積層し７た低温焼成セラ
ミックス多層配線基板の開発が進められているＯ （発明が解決しようとする問題点） 低温焼成セラミックス多層配線基板←１、＋　Ａｇ＋　
Ａｕ　１ｐｔ等を導体としてお９　、　Ｗ−Ｍｏ等の高
融点金属を導体とした高温焼成セラミックス多層配線基
板に比較して ■　セラミックスの誘電率が小さく、信号伝播速度が速
い。

■　高電気伝導性金属を導体として使用できるため配線
抵抗が小さい。

■　空気中で８００〜１，０００℃で焼成可能である。

等の優れた特徴を有している。

ところが、従来の低温焼成セラミックス基板の抗折強度
は２，０００ｋｇ／■２で高温焼成のアルミナ系セラミ
ックス基板の抗折強度３．０００〜４．　ＯＯＯｋｇ／
ｍｎ２に比較して弱く、実用上は抗折強度の強いものが
望ましいため、抗折強度の強いものが必要な場合。

できる限シガラス成分を少くしてアルミナ成分の多い組
成としていた。

しかし、アルミナ成分の多いものはＡｇ−Ａｕ−Ｐｔ等
の金属導体とセラミックスとを同時に焼成する際、導体
成分へのガラス成分の反応が弱くなシ。

導体の付着強度、殊に１５０℃での熱エージング後の付
着強度の弱いものしか得られなかった。

また、導体成分とセラミックス成分の収縮挙動の差が大
きいため、焼成後反りが発生・するという不具合があっ
た。

一方、　ＲｕＯ２或はＢｉ２Ｒｕ２Ｏ，等とガラス成分
とよフなる抵抗体を多層配線基板内に内蔵する場合には
保護層としてセラミックグリーンシートと同一の材料を
用いていたが、との月利は焼成後のレーザトリミング作
業において、レーザーの吸収が悪く、抵抗値の吸収が悪
く、抵抗値の調整に長時間が必要であると共に、調整後
の抵抗値の変化率が大きく、所定の抵抗値が得られなか
った。

更に、従来セラミックス成分と導体成分との利殖強度が
弱い場合、この欠点を解消するために。

セラミックス中にガラスフリットを添加するとと或はＣ
ｕＯ等アルミナ成分と化学反応を起させる添加物を加え
る方法等が試みられているが、これらの方法を低温焼成
セラミックス多層基板に適応しまた。　ＣｕＯの添加は
ＣｕＯがガラス中に拡散してしまい接着強度を高める効
果は殆んどないと共に。

焼成時の反応も大きくなる等、いずれの方法も十分満足
の行く解決手段とはなシ得なかった。

（発明の目的） 本発明は従来の低温焼成セラミックス多層配線基板の欠
点を解消した。基板強度が強く、セラミックスと導体と
の付着強度、半田ぬれ性及び焼成時の反応のいずれもが
実用上十分満足の行く良好な特性を有する低温焼成セラ
ミックス多層配線基板を得ることを目的とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、低融点ガラスにアルミナを添加した低温焼成
セラミックス多層配線基板の導体間の絶縁層にＭｎＯ２
又はＣｒ２Ｏ３を０．１〜１０．０重量％添加したこと
を特徴としている。添加されるアルミナには、シリカ、
コージェライト、炭化硅素、窒化硅素、フメルステライ
ト、ジルコニア、スピネル等の不純物を１０チ迄含んで
いてもよい。

また、望ましくは、低融点ガラスはＣａＯ−Ａｌ２Ｏｓ
−Ｓｉｎ２−　Ｂ２Ｏ３又はＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ
Ｏ２−　Ｂ２Ｏ３とし。

グリーンシートと導体間の絶縁層との焼成後のアルミナ
含有率の差が０乃至：’Ｉ　Ｏｗｔ％としたものである
。

（実施例） 本発明者らは低融点ガラスとして第１表に示すＡＩ”Ａ
２の組成と有する２種類の低融点ガラスを用意した。

第１表 また、導体成分は、　Ａｇ　−Ｐｄ　−Ｐｔ等より成り
。

基体の焼成温度で焼結する材質であれば良いので。

第２表に示す如（、Ａｇ　−Ｐｄ　−Ｐｔの配合を異な
ら機成分をブチルカルピトール、ブチルカルピト−ルア
セテート或はテレピネオール等の溶剤に溶解したビヒク
ル中に分散させた導体ペーストを用意した。

第２表 そして、前記した第１表にガラス成分にアルミナを混合
したものに重量比でアクリル樹脂１０チトルエン３０％
、イソゾロビルアルコール１０チ及びジブチルフタレー
ト５チを混合して基体（セラミックグリーンシート）を
作成し、また、導体間絶縁材料は、前記基体材料にＭ　
ｎ　０２又はＣｒ２０６を重量比で０．１〜１０．０％
添加したものを作成した。

第３表は２本発明の実施例と比較例としての従来例につ
いて異なる絶縁体組成、基体（セラミックグリーンシ・
−ト）組成及び導体組成のもので９００〜ｉ、ｏ　ｏ　
ｏ℃の焼成温度で焼成したセラミックス基板（焼成物）
の導体特性を示１−たものである。

以下余白 第３表の実施例１〜１３は第１表のＡ２のガラス組成を
有するガラスとアルミナとの配合を変えると共にＣｒ２
Ｏ，の添加量を変えたもの、実施例１４〜２６は第１表
の盃２のガラス組成を有するガラスとアルミナとの配合
を変えると共に＋　ＭｎＯ２の添加量を変えたもの２寸
だ、実施例２７〜３１は、第１表扁ｌのガラス組成を有
するガラス６（）チにアルミナ４．０　％を混合したも
のに添加物を代えて添加したもの、更に、実施例３２〜
３４は。

ガラスとアルミナの混合割合及び添加物としてのＭｎ　
Ｏ２を一定にして導体組成を第２表に示す組成に変えた
ものである。

そして、実施例１〜３４はいずれもセラミックグリーン
シート（基体）と導体及び導体間絶縁体とを同時に一体
焼成したもの、また、実施例３５は実施例２０と同一条
件の材料をグリーンシート上に導体絶縁体を印刷して９
００℃で焼成した基板上に導体ペーストを印刷して９０
０℃で焼成したものである。

第３表から明らかな通り、比較例１，３，４゜５は引張
り強度（土田伺強度）が弱く、比較例２゜４は焼成後の
反りが大きいのに対し１本発明の実施例１〜３４はいず
ＪｌもＧｆ　ＦＴＩぬノ１性１５以下。

１５０℃熱エーノング後の引張強度ｔ、　２　ｋｇ／２
ｙｍ”以上、焼成後の反り０．２０　＋＠／　−１０ｍ
ａｒ−１以下であり、比較例として示す従来の低温焼成
セラミックス多層配線基板に比較して優れた４！Ｊ性を
有している。

また、実施例３５の十うミッ、タグリーンシートと導体
及び導体間絶縁体を１回毎に焼成したものも比較例１に
比較して明らかな如く良好な特性を有している。

実施例から明らかな通シ、絶縁体にＣｒ２Ｏ３又はＭｎ
Ｏを添加するととによって、これらの成分によシ導体と
セラミックス間の接合が強くなる。

しかしｔ　Ｃｒ２Ｏ，の添加量が多くなると反りが大き
くなり、かつＭｎＯ２の添加量が多くなると利殖強度が
低下するので、　ＭｎＯ２はＣｒ２Ｏ３の添加量は１０
ｗｔ％以下でなければならない。

また、Ｃｒ２Ｏ３又はＭｎＯ２の成分は酸化物に限らず
金属Ｃｒ又はＭｎでもよく、焼成してＣｒ２Ｏ５或はＭ
ｎ　Ｏ２となる。例えばｐ　Ｃｒ　ｌ　Ｍｎ　ｖジネー
ト或はアルコＱ；ユ）ド等の有機Ｃｒ　＋　Ｍｎ化合物
であっても良い。

更に、添加方法は、絶縁体セラミック中に直接添加する
方・法、ガラス中に添加してＭｎＯ２又はＣｒ２Ｏ３人
シのガ゛ラスを作成してこれとアルミナとを所定の割合
で混合する方法等でもよい。

なお、セラミックス多層配線基板の最上層部の導体の付
着強度だけが問題になる場合、最上層導体の下一層のみ
を本発明を実施して、他は従来通シ、セラミックスグリ
ーンシートと導体間絶縁体とを同一の組成として積層し
ても同効である。

（発明の効果）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）低融点ガラスにアルミナを添加した低温焼成セラ
   ミックス多層配線基板において、焼成後の導体間の絶縁
   層にＭｎＯ＿２又はＣｒ＿２Ｏ＿３を０．１〜１０．０
   重量％添加したことを特徴とする低温焼成セラミックス
   多層配線基板。
2. （２）低融点ガラスをＣａＯ−Ａｌ＿２Ｏ＿３−ＳｉＯ
   ＿２−Ｂ＿２Ｏ＿３又はＭｇＯ−Ａｌ＿２Ｏ＿３−Ｓｉ
   Ｏ＿２−Ｂ＿２Ｏ＿３としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の低温焼成セラミックス多層配線基
   板。
3. （３）基体となるグリーンシートと導体間の絶縁層との
   焼成後のアルミナ含有率の差が０〜３０ｗｔ％としたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の低温焼成
   セラミックス多層配線基板。