JPS6263488A - 厚膜基板の製造方法 - Google Patents
厚膜基板の製造方法Info
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- JPS6263488A JPS6263488A JP20267185A JP20267185A JPS6263488A JP S6263488 A JPS6263488 A JP S6263488A JP 20267185 A JP20267185 A JP 20267185A JP 20267185 A JP20267185 A JP 20267185A JP S6263488 A JPS6263488 A JP S6263488A
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- Japan
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- layer
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- insulating
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は、厚膜基板の製造方法に係り、特に低温焼成
可能な絶縁基板に不活性雰囲気中で焼成を行なう導体層
を形成する際に、絶縁基板の脱脂を効果的に行ない得る
ようにしたものに関する。
可能な絶縁基板に不活性雰囲気中で焼成を行なう導体層
を形成する際に、絶縁基板の脱脂を効果的に行ない得る
ようにしたものに関する。
[発明の技術的背景]
周知のように、例えば電子機器等の分野にあっては、小
形軽量化を図るために、混成集積回路が多く使用される
ようになってきている。この混成集積回路は、一般に、
絶縁基板に導体材料及び抵抗材料等を印刷してなる厚膜
基板に、リード線のないチップタイプの受動素子や能動
素子を半田付けして構成されるものである。ところで、
従来の厚膜基板は、一般に、絶縁基板材料としてアルミ
ナが使用され、また導体材料としてタングステンやモリ
ブデン等が使用されているので、焼成温度が1600℃
程度と高く、形成された導体IMの導体抵抗も高いとい
う問題を有している。
形軽量化を図るために、混成集積回路が多く使用される
ようになってきている。この混成集積回路は、一般に、
絶縁基板に導体材料及び抵抗材料等を印刷してなる厚膜
基板に、リード線のないチップタイプの受動素子や能動
素子を半田付けして構成されるものである。ところで、
従来の厚膜基板は、一般に、絶縁基板材料としてアルミ
ナが使用され、また導体材料としてタングステンやモリ
ブデン等が使用されているので、焼成温度が1600℃
程度と高く、形成された導体IMの導体抵抗も高いとい
う問題を有している。
そこで、近時では、1000℃以下の低い温度で焼成可
能な絶縁基板を用いるとともに、導体材料としても金、
銀−パラジウムや銅等を用いることで導体抵抗の低い導
体層を形成することが行なわれており、さらに、絶縁基
板と導体層とを同時に焼成することによって、製造工数
を削減するようすることも行なわれている。
能な絶縁基板を用いるとともに、導体材料としても金、
銀−パラジウムや銅等を用いることで導体抵抗の低い導
体層を形成することが行なわれており、さらに、絶縁基
板と導体層とを同時に焼成することによって、製造工数
を削減するようすることも行なわれている。
第4図は、このような従来の厚膜基板の製造方法を示す
ものである。まず、第4図(a)に示すように、ガラス
・セラミック系の粉末にアクリル樹脂等のバインダー及
び、ブチルカルピトール等の溶剤を混合し、ドクターブ
レード法等によって1、板厚が1.O1am程度のグリ
ーンシートと称せられる生基板11を形成する。次に、
第4図(b)に示すように、金2銀−パラジウムや銅等
の導体粒子とガラスフリット及び溶剤等を含んだ導体ペ
ーストを、生基板11 J:にスクリーン印刷法等によ
って印刷し、150℃で10分間乾燥させることにより
下層導体層12を形成する。
ものである。まず、第4図(a)に示すように、ガラス
・セラミック系の粉末にアクリル樹脂等のバインダー及
び、ブチルカルピトール等の溶剤を混合し、ドクターブ
レード法等によって1、板厚が1.O1am程度のグリ
ーンシートと称せられる生基板11を形成する。次に、
第4図(b)に示すように、金2銀−パラジウムや銅等
の導体粒子とガラスフリット及び溶剤等を含んだ導体ペ
ーストを、生基板11 J:にスクリーン印刷法等によ
って印刷し、150℃で10分間乾燥させることにより
下層導体層12を形成する。
その後、第4図(c)に示すように、結晶質ガラス、樹
脂及び溶剤等を含む誘電体ペーストを、所定の下層導体
層12を覆うように印刷し、乾燥させて絶縁層13を形
成する。次に、第4図(d)に示すように、上記絶縁層
13上に導体ペーストを上記と同様に印刷し乾燥させて
上層導体層14を形成する。その後、第4図(e)に示
すように、例えば酸化ルテニウム系の抵抗ペーストを、
所定の下層導体層12間に印刷し乾燥させて抵抗体層1
5を形成する。
脂及び溶剤等を含む誘電体ペーストを、所定の下層導体
層12を覆うように印刷し、乾燥させて絶縁層13を形
成する。次に、第4図(d)に示すように、上記絶縁層
13上に導体ペーストを上記と同様に印刷し乾燥させて
上層導体層14を形成する。その後、第4図(e)に示
すように、例えば酸化ルテニウム系の抵抗ペーストを、
所定の下層導体層12間に印刷し乾燥させて抵抗体層1
5を形成する。
以上のような工程の後、第4図(f)に示すように、生
基板11中、及び下層導体層12.絶縁層13゜上層導
体層14.抵抗体層15等よりなる回路パターン中の樹
脂成分を分解または1焼させるために、例えば電気炉等
を用いて不活性雰囲気中で脱脂が行なわれる。その後、
第4図(g)に示すように、生基板11及び上記回路パ
ターンを不活性雰囲気中で焼成し、ここに厚膜基板が構
成されるものである。
基板11中、及び下層導体層12.絶縁層13゜上層導
体層14.抵抗体層15等よりなる回路パターン中の樹
脂成分を分解または1焼させるために、例えば電気炉等
を用いて不活性雰囲気中で脱脂が行なわれる。その後、
第4図(g)に示すように、生基板11及び上記回路パ
ターンを不活性雰囲気中で焼成し、ここに厚膜基板が構
成されるものである。
[背景技術の問題点]
しかしながら、上記のような従来の厚膜基板の製造方法
では、次のような問題が生じる。すなわち、上記導体ペ
ーストとして銅やニッケル等の卑金属を成分とするもの
を使用すると、銅の酸化防止のために不活性雰囲気中で
脱脂及び焼成を行なう必要があることから、特に生基板
11に使用する樹脂の選択及び脱脂条件が難しくなるも
のである。
では、次のような問題が生じる。すなわち、上記導体ペ
ーストとして銅やニッケル等の卑金属を成分とするもの
を使用すると、銅の酸化防止のために不活性雰囲気中で
脱脂及び焼成を行なう必要があることから、特に生基板
11に使用する樹脂の選択及び脱脂条件が難しくなるも
のである。
例えば脱脂条件としては、第5図に示すように、50℃
/Hの昇温率で温度上昇させ、700℃で約3時間保持
させるというように温度制御をする必要があり、10時
間以上の長い時間を要するものである。
/Hの昇温率で温度上昇させ、700℃で約3時間保持
させるというように温度制御をする必要があり、10時
間以上の長い時間を要するものである。
また、生基板11に使用する樹脂の選択に際しても、不
活性雰囲気中で完全には分解されないため、脱脂中に生
基板11中のガラス粒子と反応して、焼成後の絶縁基板
中にカーボンとして一部残存することになる。このため
、第6図に示すように、焼成温度を上げても絶縁基板の
体積抵抗率は低く、絶縁基板として十分な高絶縁性が得
られないものである。
活性雰囲気中で完全には分解されないため、脱脂中に生
基板11中のガラス粒子と反応して、焼成後の絶縁基板
中にカーボンとして一部残存することになる。このため
、第6図に示すように、焼成温度を上げても絶縁基板の
体積抵抗率は低く、絶縁基板として十分な高絶縁性が得
られないものである。
さらに、一般的に言えば、樹脂の分解のみを目的とした
脱脂工程後の絶縁基板は、極めてもろくわずかな機械的
接触によっても容易に破損してしまうものである。この
ため、生基板11に下層導体層12.絶縁層13.上層
導体層14及び抵抗体層15よりなる回路パターンを印
刷した後は、不活性雰囲気中で脱脂から焼成まで連続し
て行なわざるをiU+ないものである。ところが、生基
ittは、焼成後lO〜2096程度収縮するので、結
局、生基板11上に印刷された下層導体層12.絶縁層
13.上層導体層14及び抵抗体層15のパターンの粘
度が低下するという問題も有している。
脱脂工程後の絶縁基板は、極めてもろくわずかな機械的
接触によっても容易に破損してしまうものである。この
ため、生基板11に下層導体層12.絶縁層13.上層
導体層14及び抵抗体層15よりなる回路パターンを印
刷した後は、不活性雰囲気中で脱脂から焼成まで連続し
て行なわざるをiU+ないものである。ところが、生基
ittは、焼成後lO〜2096程度収縮するので、結
局、生基板11上に印刷された下層導体層12.絶縁層
13.上層導体層14及び抵抗体層15のパターンの粘
度が低下するという問題も有している。
[発明の目的]
この発明は上記事情を考慮してなされたもので、低温焼
成可能な絶縁基板に不活性雰囲気中で焼成を行なう導体
層を形成するに際し、絶縁基板の脱脂を効果的に行ない
得るようにした極めて良好な厚膜基板の製造方法を提供
することを目的とする。
成可能な絶縁基板に不活性雰囲気中で焼成を行なう導体
層を形成するに際し、絶縁基板の脱脂を効果的に行ない
得るようにした極めて良好な厚膜基板の製造方法を提供
することを目的とする。
[発明の概要]
すなわち、この発明に係る厚膜基板の製造方法は、ガラ
ス粒子を含む材料で形成された絶縁括阪をガラス粒子の
軟化温度よりも高く焼結温度よりも低い温度で酸化雰囲
気中で脱脂し、この絶縁基板上に卑金属材料でなる導体
層を含む回路パターンを印刷し、その後、絶縁基板及び
回路パターンを不活性雰囲気中で同時焼成するようにす
ることにより、低温焼成可能な絶縁−2!仮に不活性雰
囲気中で焼成を行なう導体層を形成するに際し、絶縁基
板の脱脂を効果的に行ない得るようにしたちのである。
ス粒子を含む材料で形成された絶縁括阪をガラス粒子の
軟化温度よりも高く焼結温度よりも低い温度で酸化雰囲
気中で脱脂し、この絶縁基板上に卑金属材料でなる導体
層を含む回路パターンを印刷し、その後、絶縁基板及び
回路パターンを不活性雰囲気中で同時焼成するようにす
ることにより、低温焼成可能な絶縁−2!仮に不活性雰
囲気中で焼成を行なう導体層を形成するに際し、絶縁基
板の脱脂を効果的に行ない得るようにしたちのである。
[発明の実施例コ
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。まず、第1図(a)に示すように、例えば
MgO−5i02系の同容体と無鉛バリウム系非晶質ガ
ラス粉末を50部づつ混合し、これにアクリル系樹脂、
メチルエチルケトン、可塑剤等を混合してスラリーを形
成し、ドクターブレード法を用いて板厚が1.0mm程
度で、面積が601111n2の生基板16を形成する
。
に説明する。まず、第1図(a)に示すように、例えば
MgO−5i02系の同容体と無鉛バリウム系非晶質ガ
ラス粉末を50部づつ混合し、これにアクリル系樹脂、
メチルエチルケトン、可塑剤等を混合してスラリーを形
成し、ドクターブレード法を用いて板厚が1.0mm程
度で、面積が601111n2の生基板16を形成する
。
その後、第1図(b)に示すように、上記生基板1Gを
酸化雰囲気中で850℃の温度で30分間脱脂を行なう
。この場合、生基板16のガラスフリットの軟化温度は
650℃であるため、上記のように850°Cの脱脂温
度では、生基板1θ中の樹脂は全て略完全に分解される
ようになる。また、ガラスフリットが溶融することで上
記Mg 0−St 02系添加物との融着が促進される
ので、焼結前であっても脱脂後の生基板16の抗折力が
実験によれば1200kg/ cI++2とかなり強く
なっており、生基板16の表面も粗さが4μm程度と、
後述する導体層の形成のために十分な強度を保有してい
るものである。
酸化雰囲気中で850℃の温度で30分間脱脂を行なう
。この場合、生基板16のガラスフリットの軟化温度は
650℃であるため、上記のように850°Cの脱脂温
度では、生基板1θ中の樹脂は全て略完全に分解される
ようになる。また、ガラスフリットが溶融することで上
記Mg 0−St 02系添加物との融着が促進される
ので、焼結前であっても脱脂後の生基板16の抗折力が
実験によれば1200kg/ cI++2とかなり強く
なっており、生基板16の表面も粗さが4μm程度と、
後述する導体層の形成のために十分な強度を保有してい
るものである。
次に、第1図(c)に示すように、銅粉末95%とガラ
スフリット及び溶剤等を含む導体ペーストを、上記脱脂
済みの生基板1Gにスクリーン印刷法を用いて印刷し、
120℃で5分間乾煙させて下層導体層17を形成する
。その後、第1図(d)に示すように、結晶質ガラス、
樹脂及び溶剤等を含む誘電体ペーストを、所定の下層導
体層17を覆うように印刷し、乾燥させて絶縁層18を
形成する。次に、第1図(e)に示すように、」二記絶
縁層18−f:に導体ペーストを上記と同様に印刷し乾
燥させて」二層導体層19を形成する。その後、第1図
(f)に示すように、例えば酸化ルテニウム系の抵抗ペ
ーストを、所定の下層導体層17間に印刷し乾燥させて
抵抗体層20を形成する。
スフリット及び溶剤等を含む導体ペーストを、上記脱脂
済みの生基板1Gにスクリーン印刷法を用いて印刷し、
120℃で5分間乾煙させて下層導体層17を形成する
。その後、第1図(d)に示すように、結晶質ガラス、
樹脂及び溶剤等を含む誘電体ペーストを、所定の下層導
体層17を覆うように印刷し、乾燥させて絶縁層18を
形成する。次に、第1図(e)に示すように、」二記絶
縁層18−f:に導体ペーストを上記と同様に印刷し乾
燥させて」二層導体層19を形成する。その後、第1図
(f)に示すように、例えば酸化ルテニウム系の抵抗ペ
ーストを、所定の下層導体層17間に印刷し乾燥させて
抵抗体層20を形成する。
以上のような工程の後、第1図(g)に示すように、生
基板1G及び下層導体層17、絶縁層18. J:層導
体層19.抵抗体層20よりなる回路パターンを不活性
雰囲気中で950℃の温度で2時間焼成し、ここに厚膜
基板が構成されるものである。
基板1G及び下層導体層17、絶縁層18. J:層導
体層19.抵抗体層20よりなる回路パターンを不活性
雰囲気中で950℃の温度で2時間焼成し、ここに厚膜
基板が構成されるものである。
したがって、上記実施例のような方法によれば、生基板
1Gを酸化雰囲気中で脱脂するようにしたので、第2図
に示すように、脱脂に要する時間が従来のl/10以下
に短縮されるとともに、生基板1Gに使用する樹脂の選
択も容易となるものである。
1Gを酸化雰囲気中で脱脂するようにしたので、第2図
に示すように、脱脂に要する時間が従来のl/10以下
に短縮されるとともに、生基板1Gに使用する樹脂の選
択も容易となるものである。
また、生基板16の樹脂の脱脂が完全に行なわれるため
、第3図に示すように、体積抵抗率が同じ焼成温度で従
来に比して非常に高くなり、焼成後に絶縁基板として十
分な高絶縁性が得られるようになるものである。
、第3図に示すように、体積抵抗率が同じ焼成温度で従
来に比して非常に高くなり、焼成後に絶縁基板として十
分な高絶縁性が得られるようになるものである。
さらに、脱脂した生基板1Bに下層導体層17.絶縁層
18.上層導体層19及び抵抗体層20よりなる回路パ
ターンを印刷して、その後焼成するようになるので、焼
成後の生基板1Gと下層導体層17.絶縁層18.上層
導体層19及び抵抗体層20との収縮の差を低く抑える
ことができ、パターンの精度を向上させることができる
ものである。
18.上層導体層19及び抵抗体層20よりなる回路パ
ターンを印刷して、その後焼成するようになるので、焼
成後の生基板1Gと下層導体層17.絶縁層18.上層
導体層19及び抵抗体層20との収縮の差を低く抑える
ことができ、パターンの精度を向上させることができる
ものである。
なお、この発明は」−記実施例に限定されるものではな
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。
く、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。
[発明の効果]
したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、低
温焼成可能な絶縁基板に不活性雰囲気中で焼成を行なう
導体層を形成するに際し、絶縁基板の脱脂を効果的に行
ない得るようにした極めて良好な厚膜基板の製造方法を
提供することかできる。
温焼成可能な絶縁基板に不活性雰囲気中で焼成を行なう
導体層を形成するに際し、絶縁基板の脱脂を効果的に行
ない得るようにした極めて良好な厚膜基板の製造方法を
提供することかできる。
第1図はこの発明に係る厚膜基板の製造方法の一実施例
を示す側面図、第2図は同実施例における脱脂時間及び
焼成時間とその温度との関係を示す特性図、第3図は同
実施例における焼成温度と絶縁基板の体積抵抗率との関
係を示す特性図、第4図は従来の厚膜基板の製造方法を
示す側面図、第5図は同従来例における脱脂時間及び焼
成時間とその温度との関係を示す特性図、第6図は同従
来例における焼成温度と絶縁】λ仮の体積抵抗・rとの
関係を示す特性図である。 11・・・生基板、12・・・下層導体層、13・・・
絶縁層、14・・・上層導体層、15・・抵抗体層、1
6・・・生基板、17・・・下層導体層、18・・・絶
縁層、19・・・上層導体層、20・・・抵抗体層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 ]Z 第4図
を示す側面図、第2図は同実施例における脱脂時間及び
焼成時間とその温度との関係を示す特性図、第3図は同
実施例における焼成温度と絶縁基板の体積抵抗率との関
係を示す特性図、第4図は従来の厚膜基板の製造方法を
示す側面図、第5図は同従来例における脱脂時間及び焼
成時間とその温度との関係を示す特性図、第6図は同従
来例における焼成温度と絶縁】λ仮の体積抵抗・rとの
関係を示す特性図である。 11・・・生基板、12・・・下層導体層、13・・・
絶縁層、14・・・上層導体層、15・・抵抗体層、1
6・・・生基板、17・・・下層導体層、18・・・絶
縁層、19・・・上層導体層、20・・・抵抗体層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 ]Z 第4図
Claims (1)
- ガラス粒子を含む材料で形成された絶縁基板を前記ガラ
ス粒子の軟化温度よりも高く焼結温度よりも低い温度で
酸化雰囲気中で脱脂する第1の工程と、この第1の工程
の後前記絶縁基板上に卑金属材料でなる導体層を含む回
路パターンを印刷する第2の工程と、この第2の工程の
後前記絶縁基板及び回路パターンを不活性雰囲気中で同
時焼成する第3の工程とを具備してなることを特徴とす
る厚膜基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20267185A JPS6263488A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 厚膜基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20267185A JPS6263488A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 厚膜基板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6263488A true JPS6263488A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16461221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20267185A Pending JPS6263488A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 厚膜基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6263488A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63164489A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | イビデン株式会社 | 非酸化物系セラミツクス配線基板の製造方法 |
JPS6490589A (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-07 | Shinko Electric Ind Co | Manufacture of ceramic circuit board fired at low temperature |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP20267185A patent/JPS6263488A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63164489A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | イビデン株式会社 | 非酸化物系セラミツクス配線基板の製造方法 |
JPS6490589A (en) * | 1987-10-01 | 1989-04-07 | Shinko Electric Ind Co | Manufacture of ceramic circuit board fired at low temperature |
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