JPS622405A - 厚膜導体組成物 - Google Patents
厚膜導体組成物Info
- Publication number
- JPS622405A JPS622405A JP14081685A JP14081685A JPS622405A JP S622405 A JPS622405 A JP S622405A JP 14081685 A JP14081685 A JP 14081685A JP 14081685 A JP14081685 A JP 14081685A JP S622405 A JPS622405 A JP S622405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- thick film
- powder
- paste
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
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。
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、IC、I、31 、 チップ部品などを搭
載し、かつこれらを相互配線したセラミック配線基板に
適用する厚膜導体組成物に関するものである。
載し、かつこれらを相互配線したセラミック配線基板に
適用する厚膜導体組成物に関するものである。
従来の技術
従来よシ、セラミック配線基板の導体ペースト用金属と
しては、ムU、ムu−Pt、ムg、ムg−Pdなどの貴
金属系と、W、Mo、Mo−Mnなどの高融点卑金属を
利用する方法がある。前者の貴金属ペーストは、空気中
で焼付は処理ができる反面、コストが高いという欠点を
有している。また後者の高融点金属ペーストは、基板材
料(主にアルミナ)の焼成温度(1600〜1600′
C)で同時に処理できるので、グリーンシート法による
多層化が容易であシ、高密度の実装化には適している。
しては、ムU、ムu−Pt、ムg、ムg−Pdなどの貴
金属系と、W、Mo、Mo−Mnなどの高融点卑金属を
利用する方法がある。前者の貴金属ペーストは、空気中
で焼付は処理ができる反面、コストが高いという欠点を
有している。また後者の高融点金属ペーストは、基板材
料(主にアルミナ)の焼成温度(1600〜1600′
C)で同時に処理できるので、グリーンシート法による
多層化が容易であシ、高密度の実装化には適している。
しかし、電気抵抗が高く、水素などの還元雰囲気で焼成
する必要があるので危険度が高い。また、ハンダが付か
ないため導体表面にNiなどによるメッキ処理を施す必
要があるなどの問題点を有している。そこで、安価で電
気抵抗が低く、ハンダ付は性の良好なCuペーストが用
いられる様になって来た。米国特許第4072771号
には、Cuペーストの組成、同じく特開昭56−933
96号公報等に開示されている。前者は、Cu粉にガラ
スフリットを含有する組成物、後者は、ガラスフリット
の無い組成物での構成が記載されている。
する必要があるので危険度が高い。また、ハンダが付か
ないため導体表面にNiなどによるメッキ処理を施す必
要があるなどの問題点を有している。そこで、安価で電
気抵抗が低く、ハンダ付は性の良好なCuペーストが用
いられる様になって来た。米国特許第4072771号
には、Cuペーストの組成、同じく特開昭56−933
96号公報等に開示されている。前者は、Cu粉にガラ
スフリットを含有する組成物、後者は、ガラスフリット
の無い組成物での構成が記載されている。
ここで、Cuペーストを用いたセラミック配線基板の製
造方法の一列を述べる。従来の方法は、アルミナ等の基
板上に前記のCuペーストヲスクリーン印刷し配線パタ
ーンを形成し、乾燥の後、800°Cから900°C前
後の温度で焼付けを行う。
造方法の一列を述べる。従来の方法は、アルミナ等の基
板上に前記のCuペーストヲスクリーン印刷し配線パタ
ーンを形成し、乾燥の後、800°Cから900°C前
後の温度で焼付けを行う。
この時、雰囲気はCuが酸化しないように、窒素などの
中性雰囲気で行うものである。
中性雰囲気で行うものである。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら一般にCuペーストは、以下のような問題
点を有する。第1に所望の絶縁基板上にCuをメタライ
ズする場合、Cuの特徴であるハンダ付は性、シート抵
抗の低さをうまく現出できない点にある。それは、上記
したようにCu粉のみでは、接着強度が得られないため
、ガラスフリットやPbO、Bi 203といりた酸化
物を添加するため、ガラスフリットで結合した導体では
、良好なハンダ付は性や、低いシート抵抗のものが得ら
れないなどの問題点を有している。またPbOやBi
205 を添加したものは、−面では良好なものも得ら
れるが、電気炉中で飛散し、SiO2マツフルと反応し
て、電気炉の寿命を著しく短縮するという新しい問題を
生みだした。第2に同じくガラスフIJ り)を含む系
では、その導体と絶縁基板との界面にガラス結合中間層
が形成されるため高周波用途には向かない。などの問題
点を有している。
点を有する。第1に所望の絶縁基板上にCuをメタライ
ズする場合、Cuの特徴であるハンダ付は性、シート抵
抗の低さをうまく現出できない点にある。それは、上記
したようにCu粉のみでは、接着強度が得られないため
、ガラスフリットやPbO、Bi 203といりた酸化
物を添加するため、ガラスフリットで結合した導体では
、良好なハンダ付は性や、低いシート抵抗のものが得ら
れないなどの問題点を有している。またPbOやBi
205 を添加したものは、−面では良好なものも得ら
れるが、電気炉中で飛散し、SiO2マツフルと反応し
て、電気炉の寿命を著しく短縮するという新しい問題を
生みだした。第2に同じくガラスフIJ り)を含む系
では、その導体と絶縁基板との界面にガラス結合中間層
が形成されるため高周波用途には向かない。などの問題
点を有している。
問題点を解決するための手段
上記のような問題点を解決するために本発明の厚膜導体
組成物はCu粉に加えて新たな添加物を見出し、かつ少
量の添加量で、良好な接着強度が得られるものである。
組成物はCu粉に加えて新たな添加物を見出し、かつ少
量の添加量で、良好な接着強度が得られるものである。
添加物とは、マンガンの酸化物で、主にMnO2を用い
、さらに酸化銅、必要に応じてガラスフリットを用いる
ものである。
、さらに酸化銅、必要に応じてガラスフリットを用いる
ものである。
作用
本発明は、前述のように添加物としてMnO2を用いる
ことで、シート抵抗が低く、ハンダ付は性や接着強度の
良好なOuメタライズが得られるものである。つまシ、
MnO2は、他の酸化物と異なシ少量でその効果が得ら
れるため、シート抵抗を上げたシ、・・ンダ付は性を悪
くさせることは無く、特にマイクロウェーブ等の高周波
用途に向くものである。さらに酸化鋼、ガラスフリット
を添加した場合、それぞれの添加量をMnO2を含まな
いものに比べ少量で良いので一般の厚膜用としても有用
である。さらに加えるガラスフリットも、BaO。
ことで、シート抵抗が低く、ハンダ付は性や接着強度の
良好なOuメタライズが得られるものである。つまシ、
MnO2は、他の酸化物と異なシ少量でその効果が得ら
れるため、シート抵抗を上げたシ、・・ンダ付は性を悪
くさせることは無く、特にマイクロウェーブ等の高周波
用途に向くものである。さらに酸化鋼、ガラスフリット
を添加した場合、それぞれの添加量をMnO2を含まな
いものに比べ少量で良いので一般の厚膜用としても有用
である。さらに加えるガラスフリットも、BaO。
B2O5、GiLo 、 Al2O3+ 5i02(1
’) ウチヨ’)選ハh−fcガラスを利用するので不
用な飛散が無く、絶縁基板との接着性も良好である。
’) ウチヨ’)選ハh−fcガラスを利用するので不
用な飛散が無く、絶縁基板との接着性も良好である。
本発明の組成物は前述のような無機組成物にビヒクルを
加えて得られるペースト状のもので、アルミナなどの絶
縁基板上にスクリーン印刷され乾燥した後、窒素雰囲気
中で850〜1050’Cの間で焼成されるものであシ
、さらに用途に応じてすでに公知の絶縁ペーストを印刷
焼成し、また、前記Cuペーストを印刷焼成し多層する
こともできる。本発明の組成物は、銅粉末と酸化マンガ
ン粉末で構成され、望ましくは0.1μm〜10.0μ
m以内の粒径のものが良く、酸化マンガンMnO2は1
.0重量%〜10.0重量%の間で選択し得るが、望ま
しくは2.0〜6重量%である。また、酸化銅。
加えて得られるペースト状のもので、アルミナなどの絶
縁基板上にスクリーン印刷され乾燥した後、窒素雰囲気
中で850〜1050’Cの間で焼成されるものであシ
、さらに用途に応じてすでに公知の絶縁ペーストを印刷
焼成し、また、前記Cuペーストを印刷焼成し多層する
こともできる。本発明の組成物は、銅粉末と酸化マンガ
ン粉末で構成され、望ましくは0.1μm〜10.0μ
m以内の粒径のものが良く、酸化マンガンMnO2は1
.0重量%〜10.0重量%の間で選択し得るが、望ま
しくは2.0〜6重量%である。また、酸化銅。
ガラスフリットは、一般的用途として有用で、それぞれ
0〜30重量%、0〜10重量%であシ、好ましくは、
それぞれ15〜20重量% 、 2.6〜5重量%であ
る。また、ビヒクル組成としては、一般に使用されるも
ので良く、有機バインダとしては、エチルセルロースや
アクリルなど、溶剤としてテルピネオールなどが一般的
である。前記無機固形物とビヒクル組成物との混合比は
、無機固形物に対してビヒクルは10〜40重量部の範
囲が望ましい。
0〜30重量%、0〜10重量%であシ、好ましくは、
それぞれ15〜20重量% 、 2.6〜5重量%であ
る。また、ビヒクル組成としては、一般に使用されるも
ので良く、有機バインダとしては、エチルセルロースや
アクリルなど、溶剤としてテルピネオールなどが一般的
である。前記無機固形物とビヒクル組成物との混合比は
、無機固形物に対してビヒクルは10〜40重量部の範
囲が望ましい。
実施例
以下本発明の実施例を詳細に述べる。
(実施例1)
平均粒径2.08μmの銅粉末(セラック社製)98重
量%に平均粒子径6μmのMnO2粉末2重量%を加え
たものを無機成分とし、ビヒクルとして、パイン油69
重量%、ブチルカルピトール13重量%、 −n−ブ
チルフタレート9重量%。
量%に平均粒子径6μmのMnO2粉末2重量%を加え
たものを無機成分とし、ビヒクルとして、パイン油69
重量%、ブチルカルピトール13重量%、 −n−ブ
チルフタレート9重量%。
エチルセルロース9重量%を混練したものを用いた。次
に無機成分に対してビヒクルを20重量%加えて、アル
ミナセラミック製の三段ロールにて混練する。以上のよ
うにして得られたペーストを所望のパターンで、アルミ
ナ基板上にスクリーン印刷した。120°C−10分間
の乾燥の後、BTUエンジニアリング社製ベルト炉で焼
成する。その条件は、ヒーク温度が850℃、950’
C。
に無機成分に対してビヒクルを20重量%加えて、アル
ミナセラミック製の三段ロールにて混練する。以上のよ
うにして得られたペーストを所望のパターンで、アルミ
ナ基板上にスクリーン印刷した。120°C−10分間
の乾燥の後、BTUエンジニアリング社製ベルト炉で焼
成する。その条件は、ヒーク温度が850℃、950’
C。
1050’Cで16分間キープするもので投入から搬出
までが約60分の時間を有する。また雰囲気は、昇温前
に酸素濃度計(東し社製)で確認したところ、02がs
ppm以下であった。このようにして得られた基板の
Ou メタライズ性を評価した結果第1表の通シであ
った。
までが約60分の時間を有する。また雰囲気は、昇温前
に酸素濃度計(東し社製)で確認したところ、02がs
ppm以下であった。このようにして得られた基板の
Ou メタライズ性を評価した結果第1表の通シであ
った。
(以下余白)
第1表
シート抵抗は、線幅が250μm、長さが1oOH(比
率x400)のパターンの電気抵抗を測定し、計算によ
シ求めたものであり、接着強度は211rjrX211
flパターンに0.8Hφのシード線を基板と垂直な方
向に立て、62%Sn、36%Pb。
率x400)のパターンの電気抵抗を測定し、計算によ
シ求めたものであり、接着強度は211rjrX211
flパターンに0.8Hφのシード線を基板と垂直な方
向に立て、62%Sn、36%Pb。
2%ムgのハンダを使用してハンダ付けし、垂直方向に
引張りその強度を測定したものである。第1表からMn
O2を添加したものは、85o:Cでは不充分な性能で
あるが950’C以上の焼成温度では、そのメタライズ
性能は良好である。
引張りその強度を測定したものである。第1表からMn
O2を添加したものは、85o:Cでは不充分な性能で
あるが950’C以上の焼成温度では、そのメタライズ
性能は良好である。
以上の構成によるCuペーストは、1GH2以上の高周
波用でして有用である。
波用でして有用である。
(実施列2)
実施例1と同じ銅粉末を78重量% +”02粉末を2
重量%、Cu 20粉末(平均粒子径3μm)を20重
量%を含む無機組成物に前述のビヒクルを20重量%加
えたものをペースト状にしたものを用いた。以下にその
結果を示す。
重量%、Cu 20粉末(平均粒子径3μm)を20重
量%を含む無機組成物に前述のビヒクルを20重量%加
えたものをペースト状にしたものを用いた。以下にその
結果を示す。
第2表
以上のように960°C以上では、満足する結果が得ら
れた。実施例1に比ベシート抵抗は若干高いが良好な接
着が得られることがわかる。
れた。実施例1に比ベシート抵抗は若干高いが良好な接
着が得られることがわかる。
(実施列3)
実施列2の無機組成物にさらにガラスフリットを2.5
重量%添加したものを用いた。本実施例におけるガラス
フリットは、BaO、B2O3、5i02゜kl 20
5 、 (ao 、MgOをそれぞれBaC05、H3
BO4。
重量%添加したものを用いた。本実施例におけるガラス
フリットは、BaO、B2O3、5i02゜kl 20
5 、 (ao 、MgOをそれぞれBaC05、H3
BO4。
Sio 2 、 kl 205 、 CaC05、Mg
0(7)形f、ソレソれ30,5Q、3、10,2,6
,2.5の重量比で混合したものを1300°Cの温度
で溶解し、水中に落下急冷させ、乾燥の後、前記ガラス
粉をメチルアルコールを溶媒として湿式粉砕した。粉砕
にはアルミナ玉石を用い72 hr!!粉砕し、2.0
3m平均粒径のガラスフリットとしたものである。
0(7)形f、ソレソれ30,5Q、3、10,2,6
,2.5の重量比で混合したものを1300°Cの温度
で溶解し、水中に落下急冷させ、乾燥の後、前記ガラス
粉をメチルアルコールを溶媒として湿式粉砕した。粉砕
にはアルミナ玉石を用い72 hr!!粉砕し、2.0
3m平均粒径のガラスフリットとしたものである。
以上のCuペーストを試験した結果を第3表に示す。
以上のように半田付は性、シート抵抗は、前記の011
ペーストに劣るが接着強度は良好であり、電気炉内を汚
すことは無い。
ペーストに劣るが接着強度は良好であり、電気炉内を汚
すことは無い。
発明の効果
以上のべたように、本発明は絶縁体セラミック基質に適
用する高性能な厚膜Cuペーストに関するものである。
用する高性能な厚膜Cuペーストに関するものである。
すなわち、本発明のCu厚膜導電ペーストは、
1)添加物としてMnO2を用いることで、シート抵抗
、接着強度、ハンダ付性にすぐれたものであシ、特に高
周波用として有効である 2)ガラスフリットにBaO、B2O3,CaO,Mg
O。
、接着強度、ハンダ付性にすぐれたものであシ、特に高
周波用として有効である 2)ガラスフリットにBaO、B2O3,CaO,Mg
O。
ムll 20s 、 SiO2のうちよシ選択される組
成物のみで構成されるので、不用な基板への反応及び、
電気炉内への飛散がない。
成物のみで構成されるので、不用な基板への反応及び、
電気炉内への飛散がない。
以上のように本発明は、鋼の特徴である導体抵抗の低さ
、ハンダ付は性の良さ、耐マイグレーシ目ン性の良さ、
低コストを充分に生かせるものであシ、工業上極めて効
果的なものである。
、ハンダ付は性の良さ、耐マイグレーシ目ン性の良さ、
低コストを充分に生かせるものであシ、工業上極めて効
果的なものである。
Claims (2)
- (1)無機固形分として、60重量%〜99重量%の銅
粉とマンガンを酸化物粉の形で1.0重量%〜10.0
重量%、酸化銅粉を0重量%〜30.0重量%、ガラス
粉を0重量%〜10.0重量%で構成され、さらに、少
くとも有機バインダ、可塑剤、有機溶剤を含むビヒクル
組成物を加えてなることを特徴とする厚膜導体組成物。 - (2)ガラス粉が、酸化物換算表記に従ったとき、Ba
O、B_2O_3、CaO、MgO、Al_2O_3、
SiO_2のうちより選ばれた成分によって構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の厚膜
導体組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14081685A JPS622405A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 厚膜導体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14081685A JPS622405A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 厚膜導体組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS622405A true JPS622405A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15277397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14081685A Pending JPS622405A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 厚膜導体組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS622405A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201090A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-08-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック用メタライズ組成物 |
US4868034A (en) * | 1988-02-11 | 1989-09-19 | Heraeus Incorporated Cermalloy Division | Non-oxidizing copper thick film conductors |
JPH0233807A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | メタライズペースト組成物 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14081685A patent/JPS622405A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201090A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-08-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック用メタライズ組成物 |
US4868034A (en) * | 1988-02-11 | 1989-09-19 | Heraeus Incorporated Cermalloy Division | Non-oxidizing copper thick film conductors |
JPH0233807A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | メタライズペースト組成物 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4837408A (en) | High density multilayer wiring board and the manufacturing thereof | |
JP2001307547A (ja) | 導電性組成物およびそれを用いた印刷回路板 | |
KR100617436B1 (ko) | Ltcc 테이프를 위한 후막 도체 페이스트 조성물 | |
JPS622405A (ja) | 厚膜導体組成物 | |
US5120473A (en) | Metallizing composition for use with ceramics | |
JPH11284296A (ja) | 配線基板 | |
JP2559238B2 (ja) | 電気回路基板 | |
JP2727651B2 (ja) | セラミックス基板 | |
JP2941002B2 (ja) | 導体組成物 | |
JP4646362B2 (ja) | 導体組成物およびこれを用いた配線基板 | |
JPH0738493B2 (ja) | 同時焼成セラミック回路基板 | |
JPH11186727A (ja) | 配線基板およびその製造方法 | |
JPH06342965A (ja) | セラミックス回路基板及びその製造方法 | |
JPH11135899A (ja) | セラミック回路基板 | |
JPH02204904A (ja) | 導体ペースト及びセラミックス基板 | |
JP2893711B2 (ja) | 導体ペースト及びセラミックス基板 | |
JP2003277170A (ja) | 配線導体用組成物 | |
JP2992958B2 (ja) | 低温焼成多層配線基板用導体ペースト | |
JP2632325B2 (ja) | 電気回路基板 | |
JPS62237605A (ja) | 厚膜ペ−スト | |
JPH0368485B2 (ja) | ||
JPS63301405A (ja) | 低温焼成型導電性ペ−スト及び回路基板の製造方法 | |
JP3631590B2 (ja) | 配線基板 | |
JPS6235696A (ja) | 電気回路用磁器基板及びその製造方法 | |
JPS61292394A (ja) | セラミツク配線基板用メタライズ組成物 |