JPS63187601A - 厚膜回路板およびその製法 - Google Patents
厚膜回路板およびその製法Info
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- JPS63187601A JPS63187601A JP62018435A JP1843587A JPS63187601A JP S63187601 A JPS63187601 A JP S63187601A JP 62018435 A JP62018435 A JP 62018435A JP 1843587 A JP1843587 A JP 1843587A JP S63187601 A JPS63187601 A JP S63187601A
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Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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、セラミックスを基板とする厚膜回路板に係り
、特に高周波領域での伝送損失が少ない混成集積回路用
の厚膜回路板に関する。
、特に高周波領域での伝送損失が少ない混成集積回路用
の厚膜回路板に関する。
セラミックスを基板とする厚膜回路板において、回路お
よび抵抗体を形成する方法として次の様な方法が知られ
ている。
よび抵抗体を形成する方法として次の様な方法が知られ
ている。
（１）基板上にスクリーン印刷等の方法で銅系の厚膜配
線導体を形成した後、同様に厚膜抵抗体を形成する（特
開昭６０−２４６６０５号）ａ（２）上記と同様に基板
上に厚膜抵抗体を形成した後、銅系の厚膜配線導体を形
成する（特公昭５９−５１７２１号）。
線導体を形成した後、同様に厚膜抵抗体を形成する（特
開昭６０−２４６６０５号）ａ（２）上記と同様に基板
上に厚膜抵抗体を形成した後、銅系の厚膜配線導体を形
成する（特公昭５９−５１７２１号）。
しかし、これらはいずれも抵抗体の抵抗値が不安定であ
り、また、高周波損失が大きいという問題があった。
り、また、高周波損失が大きいという問題があった。
基板上に銅系の配線導体を形成した後、厚膜抵抗体を形
成する前記（１）の方法では、銅系の配線導体の酸化防
止のため非酸化性雰囲気中で抵抗体を焼成しなければな
らない。非酸化性雰囲気中で焼成可能な抵抗体材料とし
てはランタンポライド（ＬａＢｓ）ｌ酸化錫（ＳｎＯ，
）、窒化タンタル（Ｔ ａ Ｎ）系の材料があるが、１
０Ω〜ＩＭΩまでの抵抗値範囲を全てカバーできる抵抗
材料がなく、実用上の大きなネックとなっていた。
成する前記（１）の方法では、銅系の配線導体の酸化防
止のため非酸化性雰囲気中で抵抗体を焼成しなければな
らない。非酸化性雰囲気中で焼成可能な抵抗体材料とし
てはランタンポライド（ＬａＢｓ）ｌ酸化錫（ＳｎＯ，
）、窒化タンタル（Ｔ ａ Ｎ）系の材料があるが、１
０Ω〜ＩＭΩまでの抵抗値範囲を全てカバーできる抵抗
材料がなく、実用上の大きなネックとなっていた。
基板上に抵抗体を形成した後、銅系の配線導体を形成す
る前記（２）の方法では、銅配線形成の前に抵抗体を 形成できるので、空気中焼成可能な酸化ルテニウム系の
抵抗体が使用できる。この系の酸化ルテニウム系抵抗体
は１０Ω〜ＩＭΩの抵抗値範囲がカバーでき、皮膜抵抗
体としても安定である等の長所がある。しかし抵抗体に
導体回路を接続するために銅系導体材料を皮膜に直接接
触するように焼付けると、抵抗体と導体との間に接触抵
抗が生ずる。
る前記（２）の方法では、銅配線形成の前に抵抗体を 形成できるので、空気中焼成可能な酸化ルテニウム系の
抵抗体が使用できる。この系の酸化ルテニウム系抵抗体
は１０Ω〜ＩＭΩの抵抗値範囲がカバーでき、皮膜抵抗
体としても安定である等の長所がある。しかし抵抗体に
導体回路を接続するために銅系導体材料を皮膜に直接接
触するように焼付けると、抵抗体と導体との間に接触抵
抗が生ずる。
これは焼成によって抵抗体ペースト中のガラスが抵抗体
上部ににじみ出してガラス成分に富む層を形成し、銅導
体との接触を妨げるためである。
上部ににじみ出してガラス成分に富む層を形成し、銅導
体との接触を妨げるためである。
この接触抵抗は、焼成過程９部品実装及び検査時に変化
し易く、安定な抵抗値のものが得にくいという欠点があ
った。
し易く、安定な抵抗値のものが得にくいという欠点があ
った。
また、抵抗体形成後に導体を形成するための再加熱温度
が高いと、抵抗体皮膜中の酸化ルテニウムが銅導体側に
移動拡散するために、抵抗体内にＲｕ Ｏ２の欠乏層が
形成される。これも、抵抗値を大きく変化させる原因と
なっていた。
が高いと、抵抗体皮膜中の酸化ルテニウムが銅導体側に
移動拡散するために、抵抗体内にＲｕ Ｏ２の欠乏層が
形成される。これも、抵抗値を大きく変化させる原因と
なっていた。
また、銅系導体を形成後、酸化ルテニウム系抵抗体を空
気中で焼成し、酸化された銅導体を還元する方法もある
が、銅の還元を十分に行なうことがむずかしいため、銅
導体の抵抗を十分に小さくすることができず、高周波損
失が大きくなり、高周波用回路基板として不適当であっ
た。
気中で焼成し、酸化された銅導体を還元する方法もある
が、銅の還元を十分に行なうことがむずかしいため、銅
導体の抵抗を十分に小さくすることができず、高周波損
失が大きくなり、高周波用回路基板として不適当であっ
た。
本発明の目的は、抵抗値が安定であり、導体回路の高周
波損失の少ない厚膜回路板を提供することにある。
波損失の少ない厚膜回路板を提供することにある。
上記の目的を達成するための手段としては、セラミック
ス基板上に導体端子を形成し、この導体端子間に抵抗体
皮膜を形成する。次に、上記端子に導体回路皮膜を前記
抵抗体皮膜と直接接触しないように形成して、上記導体
端子によって抵抗体隊と銅導体回路を接続することにあ
る。
ス基板上に導体端子を形成し、この導体端子間に抵抗体
皮膜を形成する。次に、上記端子に導体回路皮膜を前記
抵抗体皮膜と直接接触しないように形成して、上記導体
端子によって抵抗体隊と銅導体回路を接続することにあ
る。
上記において、導体端子としては貴金属１例えばＡｕ、
Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ３等が用いられ、これらのペー
ストは大気中で焼成することができるものである。
Ｐｔ、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ３等が用いられ、これらのペー
ストは大気中で焼成することができるものである。
抵抗体皮膜としては、１０Ω〜ＩＭΩの抵抗値範囲がカ
バーでき、さらに安定性の良い酸化ルテニウム系の材料
を用いる。例えばＲｕ○、またはＢ１Ｒｕ０７等の抵抗
材料であれば空気中で焼成することができる５ 導体回路皮膜は銅系ペーストを上記の抵抗体の端子部で
酸化ルテニウム系抵抗体に直接接触しないようにして形
成し、非酸化性雰囲気中（例えば減圧雰囲気中、不活性
ガス中）で焼成して形成する。
バーでき、さらに安定性の良い酸化ルテニウム系の材料
を用いる。例えばＲｕ○、またはＢ１Ｒｕ０７等の抵抗
材料であれば空気中で焼成することができる５ 導体回路皮膜は銅系ペーストを上記の抵抗体の端子部で
酸化ルテニウム系抵抗体に直接接触しないようにして形
成し、非酸化性雰囲気中（例えば減圧雰囲気中、不活性
ガス中）で焼成して形成する。
上記の様にして得た厚膜回路板の抵抗体皮膜と導体端子
は、抵抗体皮膜の空気中焼成によって強固に結合される
。
は、抵抗体皮膜の空気中焼成によって強固に結合される
。
また、銅系導体回路皮膜は、非酸化性雰囲気で焼成する
ことによって導体端子と強固に結合される。そして、抵
抗体と銅系導体は直接接触していないので、ＲｕＯｘ等
の拡散、移動による欠乏層が形成されないので５両者の
境界にも高抵抗層が形成されない。
ことによって導体端子と強固に結合される。そして、抵
抗体と銅系導体は直接接触していないので、ＲｕＯｘ等
の拡散、移動による欠乏層が形成されないので５両者の
境界にも高抵抗層が形成されない。
上記によって、温度、応力等が加わっても抵抗値の変化
が極めて少ない、安定な厚膜回路板が得られるのである
。
が極めて少ない、安定な厚膜回路板が得られるのである
。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
第１図に本発明の一実施例を示す。
セラミックス基板１ （０，８ｍｍＸ７２ｍｍＸ５５ｍ
ｍ）上に、Ａｇ−Ｐｄ系ペースト（日中マッセイ社製：
ＴＲ−４８４６）を用いてスクリーン印刷法により導体
端子２を形成した。これを空気中で１５０℃、１０分乾
燥し、次いで８５０℃。
ｍ）上に、Ａｇ−Ｐｄ系ペースト（日中マッセイ社製：
ＴＲ−４８４６）を用いてスクリーン印刷法により導体
端子２を形成した。これを空気中で１５０℃、１０分乾
燥し、次いで８５０℃。
１０分の焼成を行なった。
次に、Ｒｕｂ、系抵抗体ペースト（ＤｕＰｏｎｔ社製６
０００シリーズ）を用いて前記と同様に印刷により抵抗
体を形成した。これを、空気中で１５０℃、１０分乾燥
し、次いで８５０℃、１０分の焼成を行なって１０Ω〜
ＩＭΩの範囲の抵抗体３を形成した。
０００シリーズ）を用いて前記と同様に印刷により抵抗
体を形成した。これを、空気中で１５０℃、１０分乾燥
し、次いで８５０℃、１０分の焼成を行なって１０Ω〜
ＩＭΩの範囲の抵抗体３を形成した。
更に、銅系の導体ペースト（ＤｕＰｏｎｔ社製二６００
１）を用いて同様に導体回路４を印刷により形成した。
１）を用いて同様に導体回路４を印刷により形成した。
これを１２０℃、１０分乾燥し、窒素ガス中で６００℃
、１０分の焼成を行なって、厚膜抵抗体を得た。
、１０分の焼成を行なって、厚膜抵抗体を得た。
なお、試験用サンプルとしては、はぼ同じ抵抗値を有す
る抵抗体が８個、同一基板面に形成されたものを２個用
いて、１条件の試験に供した。
る抵抗体が８個、同一基板面に形成されたものを２個用
いて、１条件の試験に供した。
上記のサンプルは、５００℃〜８００℃の窒素ガス中雰
囲気中で５分間の再加熱処理を行なって。
囲気中で５分間の再加熱処理を行なって。
抵抗値の変化を調べた。
結果を第４図に示した。図から明らかなように、再加熱
温度が８ｏＯ℃になっても、その抵抗値の変化量は僅か
であった。
温度が８ｏＯ℃になっても、その抵抗値の変化量は僅か
であった。
比較例
第５図に示すように、セラミックス基板１（０゜８ｍｍ
Ｘ７２ｍｍＸ５５ｍｍ）上に直接Ｒｕ○２系抵抗体ペー
スト（Ｄ ｕ Ｐ ｏ ｎ を社製６０００シリーズ）
を用いて前記実施例１と同様に１０Ω〜ＩＭΩの範囲の
抵抗体３を形成した。
Ｘ７２ｍｍＸ５５ｍｍ）上に直接Ｒｕ○２系抵抗体ペー
スト（Ｄ ｕ Ｐ ｏ ｎ を社製６０００シリーズ）
を用いて前記実施例１と同様に１０Ω〜ＩＭΩの範囲の
抵抗体３を形成した。
次いで、銅系の導体ペースト（ＤｕＰｏｎｔ社製：６０
０１）を用いて抵抗体に直接導体回路４を印刷により形
成した。これを１２０℃、１０分乾燥し、窒素ガス中で
６００’Ｃ，１０分の焼成を行なって、厚膜抵抗体を得
た。
０１）を用いて抵抗体に直接導体回路４を印刷により形
成した。これを１２０℃、１０分乾燥し、窒素ガス中で
６００’Ｃ，１０分の焼成を行なって、厚膜抵抗体を得
た。
なお、試験用サンプルは、実施例１と同様に形成したも
のを用いて、同様にして試験した。
のを用いて、同様にして試験した。
結果を第４図に示した。図から明らかなように、再加熱
温度が６ｏｏ℃を越えると急激に抵抗値が増加し、実施
例１に比べて不安定なことを示している また、第７図に示すＥＰＭＡによる分析結果から分かる
ように、抵抗体中の酸化ルテニウムが銅導体中に移行し
て、抵抗体と銅導体の接合部において、約２０μｍはど
の領域が酸化ルテニウムの欠乏層が形成されている。こ
れが、抵抗値を大きくする要因の一つでもある。
温度が６ｏｏ℃を越えると急激に抵抗値が増加し、実施
例１に比べて不安定なことを示している また、第７図に示すＥＰＭＡによる分析結果から分かる
ように、抵抗体中の酸化ルテニウムが銅導体中に移行し
て、抵抗体と銅導体の接合部において、約２０μｍはど
の領域が酸化ルテニウムの欠乏層が形成されている。こ
れが、抵抗値を大きくする要因の一つでもある。
実施例２
実施例１及び比較例で用いた抵抗値の厚膜回路板を用い
て、熱サイクル試験を行なった。。なお、抵抗値の制御
はレーザトリミングにより行なった。
て、熱サイクル試験を行なった。。なお、抵抗値の制御
はレーザトリミングにより行なった。
熱サイクルの条件は、−５５℃（２５分）→２０℃（５
分）→１５０℃（２５分）→２０℃（５分）を１サイク
ルとし、２００サイクルの試験を行なった。
分）→１５０℃（２５分）→２０℃（５分）を１サイク
ルとし、２００サイクルの試験を行なった。
抵抗値の変化率を結果を第１表に示す。
表 １ 表
傘第５図の構造のもの
表から明らかなように、貴金属材料からなる導体端子を
設けることによって、抵抗値の変化が著しく小さくなっ
た。これに対し１１導体端子なし”は抵抗値の変化率が
大きい。
設けることによって、抵抗値の変化が著しく小さくなっ
た。これに対し１１導体端子なし”は抵抗値の変化率が
大きい。
実施例３
抵抗値で１ｏΩ〜ＩＭΩのビスマスルテニウムオキサイ
ド（ＢｉＲｕ○７）系の本発明になる抵抗体を用いて、
実施例２と同様に熱サイクル試験を行なって比較した。
ド（ＢｉＲｕ○７）系の本発明になる抵抗体を用いて、
実施例２と同様に熱サイクル試験を行なって比較した。
なお、抵抗値の制御はレーザトリミングにより行なった
。結果を第２表に示す。
。結果を第２表に示す。
表から明らかなように、貴金属材料からなる導体端子を
設けることによって、抵抗値の変化が著しく小さくなっ
た。
設けることによって、抵抗値の変化が著しく小さくなっ
た。
表 ２ 表
寧第５図の構造のもの
前記各実施例は、第１図の構造のものについて述べたが
、第２図及び第３図に示す構造であってもよい。ただし
、特性、作業性の上からは第１図〉第２図〉第３図の順
である。
、第２図及び第３図に示す構造であってもよい。ただし
、特性、作業性の上からは第１図〉第２図〉第３図の順
である。
参考例
銅は、Ａｇ−Ｐｄ系に比較するとその抵抗値が約１／２
０の２ｍΩ／口である。本発明によれば、導体皮膜に銅
を用いることができるので、高周波損失を低減すること
ができる。
０の２ｍΩ／口である。本発明によれば、導体皮膜に銅
を用いることができるので、高周波損失を低減すること
ができる。
そこで高周波損失を測定しＡＧ−Ｐｄと比較した。測定
用試料は、線路幅１ ｍ ｍ Ｘ線路長１ｍでインピー
ダンス１００Ωとなるよう作成した。これを、ネットワ
ークアナライザーによりＳ２□パラメータで評価すると
、周波数９００ Ｍ ＨｚにおいてｔＡｇ−Ｐｄが約６
ｄ Ｂ ／ ｍであるのに対し、銅は１ 、５ ｄ
Ｂ ／ ｍで、Ａｇ−Ｐｄ系の約１／４である。
用試料は、線路幅１ ｍ ｍ Ｘ線路長１ｍでインピー
ダンス１００Ωとなるよう作成した。これを、ネットワ
ークアナライザーによりＳ２□パラメータで評価すると
、周波数９００ Ｍ ＨｚにおいてｔＡｇ−Ｐｄが約６
ｄ Ｂ ／ ｍであるのに対し、銅は１ 、５ ｄ
Ｂ ／ ｍで、Ａｇ−Ｐｄ系の約１／４である。
本発明によれば、抵抗体の抵抗値の変化率が少なく、熱
サイクルに対しても安定な抵抗値を有す−る厚膜回路板
を提供することができる。また、銅導体回路の抵抗値が
充分低いので、高周波領域の伝送損失を低減した厚膜回
熱板を提供することができる。
サイクルに対しても安定な抵抗値を有す−る厚膜回路板
を提供することができる。また、銅導体回路の抵抗値が
充分低いので、高周波領域の伝送損失を低減した厚膜回
熱板を提供することができる。
第１図〜第３図は本発明品の構成を示す部分断面図、第
５図は従来品の構成例を示す部分断面図、第４図及び第
６図は本発明の実施例及び従来例の厚膜抵抗体の再加熱
による抵抗値の変化を示す曲線図、第７図は、従来の酸
化ルテニウム抵抗体と銅導体との接続部分のＥＰＭＡに
よる分析曲線図である。
５図は従来品の構成例を示す部分断面図、第４図及び第
６図は本発明の実施例及び従来例の厚膜抵抗体の再加熱
による抵抗値の変化を示す曲線図、第７図は、従来の酸
化ルテニウム抵抗体と銅導体との接続部分のＥＰＭＡに
よる分析曲線図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、セラミックス基板上に焼成された貴金属系導体皮膜
を端子とした酸化ルテニウム系抵抗体皮膜と、該抵抗体
に直接接触しないよう前記導体端子に接続して設けられ
た銅導体回路皮膜を有することを特徴とする厚膜回路板
。 ２、セラミックス基板上に焼成された酸化ルテニム系抵
抗体皮膜と、該抵抗体に直接接触しないよう貴金属系導
体皮膜を介して接続された銅導体回路皮を有することを
特徴とする厚膜回路板。 ３、セラミックス基板上に焼成された貴金属系導体皮膜
を端子とし、該端子上において酸化ルテニウム系抵抗体
皮膜と銅導体回路皮膜とが直接接触しないよう形成され
ていることを特徴とする厚膜回路板。 ４、セラミックス基板上に貴金属系導体ペーストを所定
の個所に選択的に塗布したものを焼成して導体端子を形
成し、次いで酸化ルテニウム系抵抗体ペーストを塗布し
焼成することにより抵抗体を形成し、該抵抗体に直接接
触しないようにして前記導体端子に接続形成した銅導体
ペーストによる回路を塗布、焼成することにより形成す
ることを特徴とする厚膜回路板の製法。 ５、貴金属導体ペーストおよび抵抗体ペーストの焼成雰
囲気が空気であり、銅導体回路ペーストの焼成雰囲気が
非酸化性雰囲気であることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の厚膜回路板の製法。 ６、セラミックス基板上の所定の個所に酸化ルテニウム
系抵抗体ペーストを塗布し焼成することにより抵抗体を
形成し、次いで貴金属系導体ペーストを前記抵抗体の端
子として塗布焼成して導体端子を形成し、前記抵抗体に
直接接触しないよう前記導体端子皮膜を介して接続形成
した銅導体ペーストによる回路を塗布、焼成することを
特徴とする厚膜回路板の製法。 ７、貴金属導体ペーストおよび抵抗体ペーストの焼成雰
囲気が空気であり、銅導体回路ペーストの焼成雰囲気が
非酸化性雰囲気であることを特徴とする特許請求の範囲
第６項記載の厚膜回路板の製法。 ８、セラミックス基板上に酸化ルテニウム系抵抗体ペー
ストを塗布し、次いで貴金属系導体ペーストを前記抵抗
体の端子部に塗布した後、前記抵抗体と導体端子を同時
に焼成し、前記抵抗体に直接接触しないようして前記導
体端子に接続するよう銅導体ペーストの回路を塗布、焼
成することにより形成することを特徴とする厚膜回路板
の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018435A JPS63187601A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 厚膜回路板およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018435A JPS63187601A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 厚膜回路板およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187601A true JPS63187601A (ja) | 1988-08-03 |
Family
ID=11971568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62018435A Pending JPS63187601A (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 厚膜回路板およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63187601A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02181993A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-07-16 | Delco Electron Corp | プリント回路基板の厚膜抵抗器のための後成端装置及び後成端方法 |
| JPH04334083A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Ngk Insulators Ltd | 厚膜回路基板およびその製造方法 |
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1987
- 1987-01-30 JP JP62018435A patent/JPS63187601A/ja active Pending
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