JPS63205990A - 厚膜回路 - 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、セラミック基板上に厚膜回路を形成する方法
に関する。

従来の技術 厚膜回路は、抵抗体、導体、絶縁体、インダクタ、コン
デンサ等の機能を有する膜をセラミック基板上へ印刷に
より形成するものであり、ディスクリート回路における
個別部品を各種の機能を有する厚膜に置き換えたもので
ある。

厚膜の形成は、メツシュ状の各種の回路パターンを備え
たマスク（スクリーンとも呼ばれる）の上に置かれたペ
ースト（インクとも呼ばれる）を、スキージによりスク
リーンの目に充填し、これを基板へ転写するいわゆるス
クリーン印刷方式が採られる。

各種機能膜を形成するペーストは、例えば導体ペースト
の場合、Ａｕ、　ＡｇＸＡｇ−Ｐｄ等を主成分とするも
のが用いられている。また、基板としては一般にＡ１２
０３（アルミナ）基板が用いられている。

発明が解決しようとする問題点 ところで、近年ＡＩ２０３基板に代わる材料として各種
のセラミックス材料が開発されている。その中でも特に
ＡＩＮは、熱電導率が０．２〜０．４（ｃａｌ・ｃｍ／
５−ｍ２・ｔ）と、Ａ　］　２０３の０．０５（ｃａｌ
−ｃｍ／５−ｍ２−　ｔ）よりも格段に優れ、熱的な配
慮の不可欠な電子回路の基板材料としてより好ましいも
のとして注目されている。従って、このような材料を基
板として用いれば、従来、チップの放熱能力を補うため
に行っていた基板の薄化処理等を省略することができる
。

ところが、従来厚膜印刷に用いられていたペースト、殊
に基板上に直接印刷されることが最も多い導体ペースト
は、Ａｌ１０３基板への接着のみを考慮した成分となっ
ている。従って、ＡＩＮ基板のようなＡｌ２Ｏ３基板以
外のセラミック基板に印刷、乾燥、焼成しても接着力が
弱く、実際の使用に耐え得なかった。これは、従来の導
体ペーストが、Ａｌ２Ｏ３基板の含有する○原子を利用
して接着反応を促進していたのに対して、ＡＩＮ基板の
Ｎ原子が安定で接着に寄与しないためであると考えられ
る。

一方、ＡＩＮ基板に対する接着力の高い各種ペーストも
いくつかは存在するが、厚膜回路を構成するための機能
を具備した多（の種類のペーストは揃っていない。従っ
て、ＡＩＮ基板のための多くの種類のペーストを新規に
開発することは、時間の点からもコストの点からも不利
である。

これら多くの問題のために、優れた特性を有しているこ
とが判っていながら、ＡＩＮ基板を厚膜回路の基板とし
て実用的に用いることはできなかった。

そこで、本発明は、ＡＩＮ基板上に形成されていながら
、十分な接着強度を有する厚膜によって構成された新規
な厚膜回路を提供することを目的としている。

問題を解決するための手段 すなわち、本発明に従い、表面がＡＩＮである基板上に
、誘電体ペーストにより形成された誘電体層を介して形
成された機能厚膜により構成されていることを特徴とす
る厚膜回路が提供される。

本発明の好ましい態様によれば、前記誘電体層はガラス
若しくは５１０２により形成されており、前記基板上の
全面に形成されていても、あるいは前記基板と前記機能
厚膜層との間の領域にのみ形成されていてもよい。

作用 本発明による厚膜回路は、ＡＩＮ基板に直接機能厚膜を
形成するのではな（、ＡＩＮ基板と機能厚膜の何れに対
しても高い接着強度を有する中間層を具備することをそ
の主要な特徴としている。

この中間層としては、ＳｉＣ２若しくはガラスが有効で
ある。即ち、これらの材料は、共にその成分にＯを含有
しており、前述のように、これが自身とＡＩＮあるいは
自身と機能薄膜との接着反応を促進するものと思わ、れ
る。

この接着強度を高めるだめの中間層は、機能厚膜のパタ
ーンと同じパターンを用いて、機能厚膜と基板との間に
のみ形成すれば足りる。

また、機能厚膜の印刷に先立ち、この中間層をＡＩＮ基
板の全面に予め形成しておけば、以後の工程を、従来の
Ａｌ２Ｏ３基板の場合と全く同じように実施することが
できる。

このように、本発明に従う圧膜回路は、従来のＡ１゜０
３基板用の厚膜材料ペーストをそのまま用いることがで
き、ＡＩＮ基板用の特別のペーストを開発する必要がな
くなる。

実施例 以下に本発明を添付の図面を参照して具体的に説明する
。但し、以下に開示するのものは本発明の一実施例に過
ぎず、本発明の技術的範囲を何ら制限するものではない
。

第１図は、本発明に従う厚膜回路の構成を示す断面図で
ある。

同図に示すように、この厚膜回路の作製は、まず、Ｓｉ
Ｏ□またはガラスを主成分とするペーストを、導体パタ
ーンと同じパターンのスクリーンを使用してＡＩＮ基板
１上にスクリーン印刷し、これを乾燥・焼成して中間層
２を形成した。更に、この中間層２上に導体ペースト３
を同じパターンを使用したスクリーン印刷により印刷し
、これを乾燥した後８５０〜９００℃の温度で焼成した
。

ここで中間層２の形成には、デュポン社製の多層誘電体
層形成用のペースト（製品番号５７０４　）を、また導
体層形成用ペーストとしては同社製のＡｕ導体ペースト
（製品番号４０１９）を用いた。

こうして形成された導体厚膜は、Ａｌ２Ｏ３基板上に形
成された従来の導体厚膜と同等の接着強度を有しており
、かくしてＡＩＮ基板を用いた厚膜回路が実現された。

尚、中間ペースト２は予めＡＩＮ基板１の全面に厚膜印
刷し、その上に所望の導体パターンで導体ペースト３を
厚膜印刷することも可能である。

また、ＡＩＮ基板１上に印刷された中間ペースト２の上
には本実施例ではＡｕ導体ペーストを印刷したが、Ａｕ
以外の導体ペースト例えば、Ａｇ、　へｇ−Ｐｂ等、あ
るいは誘電体ペースト、抵抗ペーストのいずれでも良好
な接着性を示した。

発明の詳細 な説明したように、本発明による厚膜回路は、基板と導
体ペーストとの両者に対して高い接着強度を有するＳｉ
Ｃ２またはガラスを主成分とする層を両者の間に備えて
いる。従って、機能厚膜との接着強度が低いために基板
として用いることの困難であったＡＩＮを用いて厚膜回
路を構成することが可能となる。

前述のように、ＡＩＮの熱伝導率は、従来基板として用
いられていたＡｌ２Ｏ，よりも遥かに優れており、この
基板上に回路を形成することによってチップを薄化処理
等の工程を省くことが可能となる。

こうして、本発明に従って、ＡＩＮ基板に対する特別な
機能厚膜材料を開発することなく、高性能なＡＩＮ基板
を用いた厚膜回路が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による厚膜回路の構成を示す断面図で
ある。 （主な参照番号） １・−ＡＩＮ基板 ２・・中間ペースト ３・・Ａｕ導体ペースト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面がＡＩＮである基板上に、誘電体ペーストに
   より形成された誘電体層を介して形成された機能厚膜に
   より構成されていることを特徴とする厚膜回路。
2. （２）前記誘電体層が、ガラス若しくはＳｉＯ＿２を材
   料とする厚膜層であることを特徴とする特許請求の範囲
   台１項に記載の厚膜回路。
3. （３）前記誘電体層が、前記基板上の全面に形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の厚膜回路。
4. （４）前記誘電体層が、前記基板と前記機能厚膜層との
   間の領域にのみ形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載の厚膜回路。
5. （５）前記誘電体層および前記機能厚膜が、スクリーン
   印刷によってパターニングされていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載
   の厚膜回路。