JPS62198191A - マイクロ波用集積回路基板の製法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は集積回路基板に関する。更に詳しくは、本発明
は高い周波数の領域における回路損失が極めて少ないマ
イクロ波用集積回路基板に関するものである。

〔発明の背景〕

マイクロ波用集積回路基板に要求される特性の一つとし
て周波数の高い領域における回路損失の小さいことが重
量であり、この問題の解決手段として、回路損失の低い
銅系材料の厚膜回路によってこの種電子回路を構成する
方法が周知の技術である。銅系材料を磁器に接着するた
めの方法として金属銅中に酸素を含有させた合金が特公
昭５８−１６６４０５号に記載されている。一方、特公
昭５９−２３９８号にペースト中にガラスフリットを含
まず金属酸化物を添加してマイクロ波回路の導電特性を
改善した銅系厚膜導電体組成物が記載されている。

これらは、マイクロ波の回路損失が高くなく一応実用可
能な範囲と言える。しかしながら、これら、−・ □従゛来の方法による電子回路ではいずれも導電体層−
′の全域に酸素を含む多量の不純物が結果的に混入され
ることになり、この帰結として純金属銅に比較してマイ
クロ波の回路損失の上昇は避は難いという欠点がある０
時に、Ｉ　Ｇ　Ｈｚ以上の振動数を有する音響及び画像
等の電気信号に及ぼす影響は無視し得ない。

この他の方法として、基板表面に鋼めっきを施した後、
ホトレジスト手法によって回路を構成する方法も従来知
られている。しかし、この場合アルミナ等磁器基板と鋼
との接着強度が十分でなく、特に、繰返しの温度変化に
よる接着強度の低下が著しく実用的でない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記の欠点を除くことにあり、回路パタ
ーンの上層に不純物の少ない金属銅層を形成した複合層
構造とすることによって、微弱な信号マイクロ波に対し
ても回路損失が極めて小さく、かつ磁器基板と回路パタ
ーンとのすぐれた接〔発明の概要〕 本発明者らはＩ　Ｇ　Ｈｚ帯のマイクロの波に対する回
路損失と銅回路パターン中の不純物量との関係について
実験し、不純物の影響が極めて大きいことを確認した。

一方、絶縁体磁器基板上に無電解メッキした後、フォト
レジスト法によって形成した回路で実験した結果は、回
路損失に対しては極めて好特性を得た。しかし基板との
接着に問題点を生じ、わずか十数口の熱サイクル試験に
よって回路の一部がはく離する現象が見られ、残された
部分の接着強度も極めて低い値であった。

本発明は上記の知見に基づいてなされたもので、磁器基
板面との十分な接着強度を確保する一方、マイクロ波に
対する回路損失の改善を実現するものであり、その手段
として酸化鋼を含む第一層と不純物を極力排した金属銅
の第二層とからなる複合構造を有する回路パターンを構
成せしめるものである。

［作用〕 酸化鋼を混入した第一層によって、磁器基板と、の十分
な接着強度が得られ、純度の高い金属銅の・・“ｊ 〉第二層によってマイクロ波に対する低回路損失特性が
保証される。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例について以下に説明する。

第２図は本発明の実施例に示す製造工程ブロック図であ
り、第１図は回路基板の所面構造図を示す。

図において、１は磁器基板、２は酸化鋼を含む回路第１
層、３は不純物を極力排除した回路第２層を示す。

次に本発明を具体的実施例に基づいて説明する。

磁器基板１に純度９６％、厚さＩＩのアルミナ板を用い
２回路第一層を次の工程によって得た。すなわち、１０
０重量部の銅粉末に対し、０〜２０重量部の範囲で酸化
鋼（Ｃｕ２０）粉末の添加量を変えて混合し、さらに溶
媒を加えて混練し、１０種類のペーストを作成した０次
にこのペーストを用いてアルミナ基板上に印刷工程によ
って回２層が形成される。前工程で得−られた基板を。

９９．９５％以上の純度を有する金属銅浴中に浸漬して
１０〜３０秒保持後静かに浴外に取出して冷却し、第２
層を回路パターンの第１層の上に付着。

固化させしめる。この工程に用いる金属銅浴は酸化を防
止する観点から、不活性ガスもしくは環元性ガスふん囲
気にする必要があり、ここでは−酸化炭素ガスふん囲気
とし、浴の温度は１２５０℃とした。

上記工程によって基板上に形成した２、３　Ｘｌ、８ｍ
の四角形状厚膜の上面に、銀めっきした銅のロッドを半
田接着して引張試験を行い、厚膜の接着強度を測定した
。この結果を第３図に示す。

第一層に、金属銅粉末１００重量部に対し酸化銅粉末１
２重量部以上配合した試料では金属温浴中に浸漬した時
にぬれ性が十分でなく第２層の形成に難を生じた。一方
、酸化銅粉末の量が０．５重量部以下のものについては
基板と第１層との界面面になるものの強固な接着が得ら
れている。第４図はマイクロ波の回路損失を測定した結
果であり、本発明による結果と他の材料によるものとの
比較を示している。回路損失測定用試料は、線路長を１
ｍ、線路幅１＋ｍとした線路特性インピーダンスが１０
０Ωとなるよう設計した３第４図中の４は銀−パラジウ
ム厚膜、５は銀厚膜、６はめっき鋼、７は本発明による
銅パターンの結果をそれぞれ示している。銀−パラジウ
ム及び銀厚膜はいずれも市販のペーストを印刷、焼成し
たものであり、めっき鋼は基板上全面に無電解めっき後
フォトレジスト手法により回路を構成したものである。

測定はネットワークアナライザにより、ＳＺｔパラメー
タで評価している。実験の結末から、銀−パラジウム厚
膜は損失が大きく実用的でないことがわかった。一方、
銅めつき材はバルクの純金属銅と考えられ１本発明では
ほぼこれに匹敵する回路損失のレベルを有していること
が示される。

複合構造となっているために、基板との接着強度を高い
状態に保ち、かつマイクロ波の回路損失を低く抑える効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回路基板の断面構造図、第２図は
本発明を実施するための製造工程ブロック図、第３図は
本発明による回路パターンの基板への接着強度を示す図
、第４図は回路内のマイクロ波の損失特性図である。 １・・・磁気基板、２・・・回路第１層、３・・・回路
第２層、４・・・銀−パラジウム厚膜、５・・・銀厚膜
、６・・・めっ第３０ ＣＬＬ□０添加量（重量音ね ５　ｕ図 周波数（門１−１２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁体基板上のメタライズ手法によつて形成された
   導電体層を有する回路基板の製法において、前記絶縁体
   基板上に酸化銅粉末、金属銅粉末及び溶媒とからなるペ
   ーストを印刷、焼成をして回路パターンを形成するＡ工
   程と該基板を溶融銅浴中に浸漬して前記回路パターン上
   に金属銅層を溶着形成するＢ工程とを含むことを特徴と
   するマイクロ波用集積回路基板の製法。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記Ａ工程の酸化
   銅粉末及び前記金属粉末との量比が銅粉末１００重量部
   に対し酸化銅粉が０．５〜１１重量部の範囲に成分調整
   されたペーストを用いることを特徴とするマイクロ波用
   集積回路基板の製法。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記Ａ工程と該基
   板上にめつきを施すことによつて前記回路パターン上に
   金属銅層を形成するＣ工程とを含むことを特徴とするマ
   イクロ波用集積回路基板の製法。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記Ａ工程と前記
   回路パターン上に金属銅粉末と溶媒とからなるペースト
   を印刷、焼成し実質的に前記回路パターン上に金属銅層
   を形成するＤ工程とを含むことを特徴とするマイクロ波
   用集積回路基板の製法。