JPH01138792A - セラミック多層回路基板 - 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】 歪ユ」ｌ朋！口１碧− ［産業上の利用分腎コ 本発明は電子機器に使用されるセラミック多層回路基板
に関する。

［従来の技術］ 一般にセラミック多層回路基板はＷまたはＭｏを導体と
する高アルミナ系の高温焼成（１５００℃以上）の多層
回路基板を使用されているが、アルミナは誘電率が高く
、導通抵抗も高いため、信号伝播遅延時間も長くなりコ
ンピュータ等の高速化、高性能化および高密度化の障害
となっていた。

このため、高温焼成多層回路基板に代わるものとして、
基板材料は、例えば特開昭６０−２６０４６５号公報、
特開昭６０−２２７３１１号公報等には低融点ガラスに
アルミナを添加したセラミックやＡ１□０ｇ−８ｉ０２
−ＣａＯ−ＭｇＯ−ＢｚＯｓ系セラミック等を用い、さ
らに導体は、例えばＡｇ　、Ａｇ−Ｐｄ　、　Ｃｕ等の
低抵抗金属を用い、これらを多層に積層した低温焼成セ
ラミック多層回路基板の開発が進められている。

この一般的な製造方法は第２図にフローチャートとして
示した。そこで使用されているスルホール用導体ペース
トは■導通抵抗が低いこと、■セラミックの焼成は８０
０℃〜１０００℃で焼結可能なこと、■できるだけ安価
なこと等を考慮して金属成分が決められている。こうし
た要求を満足させるものとして、例えば酸化雰囲気（空
気）焼成ではＡｇ−Ｐｄが開発され広く用いられるよう
になっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、スルホール用としては、セラミックグリンシー
トの焼成体積収縮率と適合させるために、Ａｇ／Ｐｄの
組成重量比率を調整する必要がある０通常セラミックグ
リンシートの焼成体積収縮率は３５％Ｓ５０％の範囲に
ある。一方Ａｇ−Ｐｄの焼成体積収縮率はＡｇ／Ｐｄの
比率により変化する。特に、Ｐｄは酸化し易く、３００
℃〜７００℃の焼成温度域で酸化してＰｄＯを生成し、
その際体積膨張を起こす、−方、この温度域ではセラミ
ックグリンシートの結合剤としての有機バインダーはす
でに大部分は飛散しているし、セラミックグリンシート
の焼結は進んでいない状態であるため、結合強度は小さ
く、スルホール中のＡｇ−Ｐｄの体積膨張により、セラ
ミック部にクラックが発生したり、スルホール部で積層
したセラミックグリンシートが押し上げられてデラミネ
ーションを起こす、特に、スルホールの穴径が大きい、
および／または隣接するスルホールの間隔が短い場合に
、スルホールとスルホールの間にクラックが発生する。

そのため、隣接するスルホールの間隔を長くする必要が
あって、高密度化できないという欠点を持っていた。

本発明は、前述の欠点を防止し、高信頼性であり、生産
性にも優れ、高密度化が可能なセラミック多層回路基板
を低温焼成で得ることを目的とする。

ジー　Ｂ（７’［【 ［問題点を解決するための手段１ 本発明はセラミックグリンシートにスルホール形成し、
前記スルホール内を金属成分ＡｇおよびＰｄと有機ビヒ
クルよりなるペーストで充填した後、焼成して製造され
るセラミック多層回路基板において、前記金属成分１０
０重量部に対して、Ｐｄは８重量部〜３０重量部で且つ
焼成中の酸化増量は１．０重量部以下となる組成である
ことを特徴とするセラミック多層回路基板である。

またスルホールをペーストで充填したセラミックグリン
シートの焼成温度は８００℃〜１０００℃であることを
特徴とする。

［作用］ 本発明においてセラミックグリンシートと同一の焼成体
積収縮率を得る範囲はＡｇ／Ｐｄの重量比率で９２７８
〜７０／３０の範囲である。すなわち、Ｐｄ分は８％〜
３０％の範囲である。

Ｐｄの酸化による酸化増量１．０％以下のＡｇ−Ｐｄ金
属成分は、Ａｇ−Ｐｄ共沈粉末やＡｇ−Ｐｄ合金粉末等
を用いることにより達成される。このＡｇ−Ｐｄ共沈粉
末は、一般的にはＡｇ、Ｐｄのそれぞれの塩、例えば硝
酸塩を所望の割合で混合し、その水溶液中に還元剤、例
えばヒドラジンを加え、沈殿させ水分を取り除き作製さ
れる。またＡｇ−Ｐｄ合金粉末は、−鍛的にはＡｇとＰ
ｄの酸化物を所望の割合で混合した後、水素中で加熱還
元させる方法で作製される。

この金属粉末を有機ビヒクル、例えばエチルセルロース
をテレピネオールに溶解したものを用いて、三本ロール
でよく混合混線してペースト化される。

［実施例１ 本発明の実施例１−４を示す。

実施例１−４のいずれも、低温焼成セラミック基板はＣ
ａＯ−Ａ１２０３−３ｉ０２−Ｂ２０Ｓ系ガラスとアル
ミナ粉の混合物を用いた。

セラミックグリンシートは前記混合物と有機バイダー（
アクリル樹脂）、可塑剤（フタル酸ジプチル）、溶剤（
トルエンとブタノール混合）をボールミルで混合し、ド
クターブレード法で厚み０．４　ａｒｍのセラミックグ
リンシートを作製した。

導体ペーストは前述のＡｇ−Ｐｄ共沈粉およびＡｇ−Ｐ
ｄ合金粉のほかに金属塩溶液から還元剤を用いて金属粉
末を沈殿させる等の方法で作製された球状あるいは粒状
のＡｇ粉およびＰｄ粉を用いて第１表に示した重量比率
の金属粉末と有機バインダー（エチルセルロース、また
はアクリル樹脂）と溶剤（テレピネオール）との混合物
を三本ロールでよく混合混練してペースト化して作製し
た。

セラミックグリンシートのスルホール形成は金型を用い
て、穴径帆５■φの大きさに打ち抜き、隣接するスルホ
ールの間隔は１．５ｍｍとし、スルホール内へのペース
トの充填はスクリーン印刷法で行った。それぞれのスル
ホール間はＡｇペーストで配線し、第１図に示したよう
に、こうして作製されたセラミックグリンシートを第１
１！ｌとして、２゜３ＪＷはスルホールのないセラミッ
クグリンシートとして加熱圧着してｆ！！層し、焼成を
９００℃で２０分保持して試験片を作製した。

焼成後のセラミック多層回路基板のクラックおよびデラ
ミネションの有無やスルホールの断線の有無を検査し、
結果を第１表に示した。

なお、酸化湯量の測定は熱天秤装置を用いて、スルホー
ル内へ充填したペーストを焼成温度３００℃〜７００℃
の範囲で行ったもので、第１表にその結果を示した。

なお、比較のため金属塩溶液から還元剤を用いて金属粉
末を沈殿させる等の方法で作製されたＡｇ、Ｐｄの球状
あるいは粒状金属粉末を第１表に示したそれぞれの金属
成分割合で作製した。

実施例の１４はスルホール周辺のクラック、またデラミ
ネーションは見られなかった。一方、比較例の１．２は
スルホール周辺にクラックが発生した。ただし、比較例
３にはクラックは発生しなかったが収縮率の不適合のた
めスルホールでの断線という欠陥が生じた。勿論、実施
例１−４にはスルホールの断線はなかった。

酸化増量は実施１３’１ｌ−４の全て１．Ｏｘ以下であ
る。

比較例１，２は、１．０ｚ以上の酸化増量を示した。た
だし、比較例３はＰｄ量が少なく酸化増量は１．０％以
下であったが、前述のようにスルホール断線という欠陥
があった。

加熱圧着前に必要に応じて内外層の電気配線はＡｇ、Ａ
ｇ−Ｐｄ　、　Ａｕなどの低抵抗導電材料やＲｕＯ２、
Ｂｉ２Ｒｕ２Ｏ７などの抵抗材料を用いて印刷形成する
こともできる。ただし、外Ｎ（表面）の導体や抵抗体は
焼成後形成することも可能である。なお、本発明はスル
ホール導体を形成す必要があるセラミック多層回路基板
を作製する全てに利用できる。

また、セラミックグリンシートの代わりにセラミック絶
縁体ペーストを用いて多層化する、いわゆる印刷積層多
層回路基板にも応用できる。

ヘエｌ匪へ１１ 本発明によれば、スルホール導体の周辺にＰｄの酸化に
よる体積膨張は小さく、従ってクラックやデラミネーシ
ョンの発生のない高信頼性で且つ生産性に優れ、隣接す
るスルホールの間隔も短く、回路の高密度化が可能なセ
ラミック多層回路基板を低温焼成で得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すセラミック多層回路基
板の断面図 第２図はセラミック多層回路基板の工程のフローチャー
ト ド・・セラミックグリンシート　２・・・スルホール３
・・・外層導体　　　　　　４・・・内層導体特許出願
人　　　鳴海製陶株式会社 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックグリンシートにスルホール形成し、前
   記スルホール内を金属成分ＡｇおよびＰｄと有機ビヒク
   ルよりなるペーストで充填した後、焼成して製造される
   セラミック多層回路基板において、前記金属成分１００
   重量部に対して、Ｐｄは８重量部〜３０重量部で且つ焼
   成中の酸化増量は１．０重量部以下となる組成であるこ
   とを特徴とするセラミック多層回路基板。
2. （２）スルホール内を前記ペーストで充填したセラミッ
   クグリンシートの焼成温度は８００℃〜１０００℃であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセラミ
   ック多層回路基板。