JPH02277279A - 同時焼成セラミック回路基板 - Google Patents
同時焼成セラミック回路基板Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4038—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections
- H05K3/4053—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques
- H05K3/4061—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques for via connections in inorganic insulating substrates
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (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】
七二九１へ１吐
Ｅ産業上の利用分野］
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。
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Ｍ。
を導体とする高アルミナ系の高温焼成＜１５００℃以上
）の多層回路基板を用いているが、アルミナは比誘電率
が高く、導体の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、高性能化の障害と
なっていた。
）の多層回路基板を用いているが、アルミナは比誘電率
が高く、導体の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、低融点ガラスに
アルミナを添加したセラミックやＡ１□０ｇ−８ｉＯ□
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ５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後８００〜
１１００℃で焼成する同時焼成セラミック回路基板が発
表されている。ここで使用されているスルーホール用導
体ペーストは、Ａｇ、 Ａｇ−Ｐｄが酸化雰囲気焼成で
使用されている。
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、低融点ガラスに
アルミナを添加したセラミックやＡ１□０ｇ−８ｉＯ□
ＣａＯ−ＭｇＯ−Ｂ２Ｏ５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後８００〜
１１００℃で焼成する同時焼成セラミック回路基板が発
表されている。ここで使用されているスルーホール用導
体ペーストは、Ａｇ、 Ａｇ−Ｐｄが酸化雰囲気焼成で
使用されている。
［発明が解決しようとする課題１
導体としてのＡｇおよびＡｇ−Ｐｄは、熱膨張係数がセ
ラミックに比較し、著しく大きく、急激な温度変化によ
ってスルーホール中のＡｇおよびＡｇ−Ｐｄとセラミッ
クとの間に大きな引張応力あるいは圧縮応力がかかり、
導体中やセラミック中にクラックが発生しやすい欠点が
ある。またＡｇ−Ｐｄの場合、焼成中にＰｄが酸化膨張
し、セラミック中へのクラックが発生しやすいという欠
点があった。即ち、同時焼成セラミック基板の焼成中に
基板にクラックを発生させないスルーホール導体の開発
が課題であった。
ラミックに比較し、著しく大きく、急激な温度変化によ
ってスルーホール中のＡｇおよびＡｇ−Ｐｄとセラミッ
クとの間に大きな引張応力あるいは圧縮応力がかかり、
導体中やセラミック中にクラックが発生しやすい欠点が
ある。またＡｇ−Ｐｄの場合、焼成中にＰｄが酸化膨張
し、セラミック中へのクラックが発生しやすいという欠
点があった。即ち、同時焼成セラミック基板の焼成中に
基板にクラックを発生させないスルーホール導体の開発
が課題であった。
主−遣づＦバＩ【
［課題を解決するための手段］
本発明は、スルーホール充填導体がＡｇ、 Ｒｈ、Ｓ
ｂ２Ｏ３よりなり、その組成割合がＡｇ １００重量部
に対しＲｈとＳｂ２Ｏ３をそれぞれ、Ｘおよび７重量部
としたとき、Ｘ、Ｙが下記式の範囲内 （−５／２）Ｘ＋１０．０≧Ｙ ≧（−５）Ｘ ＋０．
０５、Ｘ≧０、Ｙ≧０を満足することを特徴とする同時
焼成セラミック回路基板である。
ｂ２Ｏ３よりなり、その組成割合がＡｇ １００重量部
に対しＲｈとＳｂ２Ｏ３をそれぞれ、Ｘおよび７重量部
としたとき、Ｘ、Ｙが下記式の範囲内 （−５／２）Ｘ＋１０．０≧Ｙ ≧（−５）Ｘ ＋０．
０５、Ｘ≧０、Ｙ≧０を満足することを特徴とする同時
焼成セラミック回路基板である。
［作用］
本発明は、その構成に示すように、同時焼成後のスルー
ホール導体組成の主組成であるＡｇに対しＲｈ、 Ｓｂ
２Ｏ３を一定範囲量添加することで達成される。即ち、
本発明はペースト中のＡｇ扮体に焼成後Ｓｂ２Ｏ．にな
るｓｂ含有物を添加することによってＡｇ焼結体をポー
ラス状としてＡｇとセラミック間の熱膨張係数の不一致
を防ぐことと、従来のペーストの欠点であるＰｄによる
焼成中の体積膨張を防ぐため、Ｐｄを含有させないこと
で課題を解決したものと考えられる。
ホール導体組成の主組成であるＡｇに対しＲｈ、 Ｓｂ
２Ｏ３を一定範囲量添加することで達成される。即ち、
本発明はペースト中のＡｇ扮体に焼成後Ｓｂ２Ｏ．にな
るｓｂ含有物を添加することによってＡｇ焼結体をポー
ラス状としてＡｇとセラミック間の熱膨張係数の不一致
を防ぐことと、従来のペーストの欠点であるＰｄによる
焼成中の体積膨張を防ぐため、Ｐｄを含有させないこと
で課題を解決したものと考えられる。
第１図に、本発明のＡｇ １００重量部に対するＳｂ、
Ｏ，とＲｈ成分の添加量を図示した。その添加量の組成
限定理由は、第１図の斜線部の左下部ではその添加効果
が見られず、また斜線部の左上部では、導通抵抗が上昇
することおよび焼成収縮量が少なくなるためセラミック
の収縮率と一致しなくなり、焼成時にセラミック中にク
ラックが発生し易くなるためである。本発明に用いる金
属ペースト中のＡｇ粉は、通常市販されている沈澱法ま
たはアトマイズ法等で作製された０粒径０．０１〜１０
０μｍ程度の粉末であり、球状あるいは扁平状粉末でよ
い、また添加するｓｂは、Ｓｂ２Ｏ．無機粉やｓｂレジ
ネート等の有機アンチモン化合物を用い、焼成後Ｓｂ２
０ｇとなるものであればよい。Ｒｈも同様にＲｈ金属粉
体やＲｈレジネート等の有機Ｒｈ化合物等で焼成後Ｒｈ
となるものを使用すればよい。
Ｏ，とＲｈ成分の添加量を図示した。その添加量の組成
限定理由は、第１図の斜線部の左下部ではその添加効果
が見られず、また斜線部の左上部では、導通抵抗が上昇
することおよび焼成収縮量が少なくなるためセラミック
の収縮率と一致しなくなり、焼成時にセラミック中にク
ラックが発生し易くなるためである。本発明に用いる金
属ペースト中のＡｇ粉は、通常市販されている沈澱法ま
たはアトマイズ法等で作製された０粒径０．０１〜１０
０μｍ程度の粉末であり、球状あるいは扁平状粉末でよ
い、また添加するｓｂは、Ｓｂ２Ｏ．無機粉やｓｂレジ
ネート等の有機アンチモン化合物を用い、焼成後Ｓｂ２
０ｇとなるものであればよい。Ｒｈも同様にＲｈ金属粉
体やＲｈレジネート等の有機Ｒｈ化合物等で焼成後Ｒｈ
となるものを使用すればよい。
［実施例］
以下実施例で説明する。
同時焼成セラミック基板としてはＣａ０−Ａｌ□０３−
５ｉＯ□−Ｂ２０３系ガラスとアルミナ粉の混合物を用
いた。
５ｉＯ□−Ｂ２０３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ンダー
（アクリル樹脂）、可塑剤（フタル酸ジブチル）、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にて厚み０．４ ｍｍのセラミック
グリンシートを作製した。導体ペーストは第１表に示し
たそれぞれの金属成分の金属粉末・添加物と有機バイン
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）の混合物を三本ロールでよく混合混
練して作製した。
（アクリル樹脂）、可塑剤（フタル酸ジブチル）、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にて厚み０．４ ｍｍのセラミック
グリンシートを作製した。導体ペーストは第１表に示し
たそれぞれの金属成分の金属粉末・添加物と有機バイン
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）の混合物を三本ロールでよく混合混
練して作製した。
スルーホールは穴径０．３ｍｍφの大きさに金型を用い
て打ち抜き、導体ペーストをスクリン印刷法でスルーホ
ール内に充填した。
て打ち抜き、導体ペーストをスクリン印刷法でスルーホ
ール内に充填した。
実施例１〜６は、第２図に示す同時焼成用グリーンシー
ト１．２．３を用いた本発明の実施例を示す、内部配線
用Ａｇ導体ペースト４をグリーンシート２上に印刷し、
また外部に出るセラミックグリンシート１上には外部配
線用Ａｇ−Ｐｄペースト５を印刷しさらに、オーバーコ
ート８として外部配線用Ａｇ−Ｐｄペースト上にセラミ
ックグリーンシートと同一のセラミック材料を用いたペ
ーストを印刷した。こうして作製した配線印刷とスルー
ホール６内に本発明の導体となる導体ペースト７が充填
されたセラミックグリンシート１を第１層とし、２．３
層はスルーホールのないセラミックグリンシートとして
、この３枚を加熱圧着して積層した。
ト１．２．３を用いた本発明の実施例を示す、内部配線
用Ａｇ導体ペースト４をグリーンシート２上に印刷し、
また外部に出るセラミックグリンシート１上には外部配
線用Ａｇ−Ｐｄペースト５を印刷しさらに、オーバーコ
ート８として外部配線用Ａｇ−Ｐｄペースト上にセラミ
ックグリーンシートと同一のセラミック材料を用いたペ
ーストを印刷した。こうして作製した配線印刷とスルー
ホール６内に本発明の導体となる導体ペースト７が充填
されたセラミックグリンシート１を第１層とし、２．３
層はスルーホールのないセラミックグリンシートとして
、この３枚を加熱圧着して積層した。
次いで、空気雰囲気中の９００°Ｃで焼成して同時焼成
セラミック回路基板とした。こうして得た試験片を用い
て信頼性試験として、温度サイクル試験（条件は一４０
℃〜＋１５０℃、１００サイクル）を行って、導通抵抗
の変化率、またセラミックおよび導体周辺のクラック発
生の有無を調べた。その結果を第１表に示した。
セラミック回路基板とした。こうして得た試験片を用い
て信頼性試験として、温度サイクル試験（条件は一４０
℃〜＋１５０℃、１００サイクル）を行って、導通抵抗
の変化率、またセラミックおよび導体周辺のクラック発
生の有無を調べた。その結果を第１表に示した。
第１表
実施例４のＳｂ２Ｏ．はｓｂレジネートで添加し、その
ほかは５ｂ２ｏ、無機物で添加した。また、実施例１の
ＲｈはＲｈレジネートで添加し、そのほかはＲｈ金属粉
末で添加した。
ほかは５ｂ２ｏ、無機物で添加した。また、実施例１の
ＲｈはＲｈレジネートで添加し、そのほかはＲｈ金属粉
末で添加した。
実施例では信頼性試験後、導体周辺および導体中にクラ
ックの発生は全くなく、また導通抵抗の変化率は±０．
９Ｘ以内であった。一方、比較例２は、焼成後には、ク
ラックの発生はみられなかったが、温度サイクル試験後
にクラックが発生し導通抵抗の変化率は＋２％以上であ
った。比較例は焼成後にオーバコートにクラックの発生
がみられた。
ックの発生は全くなく、また導通抵抗の変化率は±０．
９Ｘ以内であった。一方、比較例２は、焼成後には、ク
ラックの発生はみられなかったが、温度サイクル試験後
にクラックが発生し導通抵抗の変化率は＋２％以上であ
った。比較例は焼成後にオーバコートにクラックの発生
がみられた。
なお、本発明はスルーホールと必要な配線を有する１層
の回路基板であっても良いことは当然であり、スルーホ
ール導体を形成する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。
の回路基板であっても良いことは当然であり、スルーホ
ール導体を形成する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。
ハ２発明の効果
本発明によれば、スルーホール導体およびその周辺にク
ラックの発生のない高信頼性の同時焼成セラミック回路
基板を低温焼成で得ることができる。
ラックの発生のない高信頼性の同時焼成セラミック回路
基板を低温焼成で得ることができる。
第１図は本発明のＲｈとＳｂ２Ｏ３の範囲を図示したも
ので斜線部が本発明の範囲を示す。 第２図は本発明の１実施例を示すセラミック多層配線基
板の断面図である。 １．２．３・・・セラミックグリンシート、４・・・内
層導体、５・・・外層導体、６・・・スルーホール、７
・・・スルーホール導体、８・・・オーバーコート。 特許出願人 鳴海製陶株式会社 第２図 手続補正書（自発） １゜ ２゜ ３゜ 事件の表示 平成１年特許願第０９８５３１、 発明の名称 同時焼成セラミック回路基板 補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒 ４５８ 住所 名古屋市緑区鳴海町字伝治山３番地４゜ ５゜ ６゜ 補正の命令の日付 補正の対象 図面の第１図 補正の内容 別紙のとおり 自発 Ｘ＝Ｒｈ （重量部）
ので斜線部が本発明の範囲を示す。 第２図は本発明の１実施例を示すセラミック多層配線基
板の断面図である。 １．２．３・・・セラミックグリンシート、４・・・内
層導体、５・・・外層導体、６・・・スルーホール、７
・・・スルーホール導体、８・・・オーバーコート。 特許出願人 鳴海製陶株式会社 第２図 手続補正書（自発） １゜ ２゜ ３゜ 事件の表示 平成１年特許願第０９８５３１、 発明の名称 同時焼成セラミック回路基板 補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒 ４５８ 住所 名古屋市緑区鳴海町字伝治山３番地４゜ ５゜ ６゜ 補正の命令の日付 補正の対象 図面の第１図 補正の内容 別紙のとおり 自発 Ｘ＝Ｒｈ （重量部）
Claims (1)
- （１）スルーホール充填導体がＡｇ、Ｒｈ、Ｓｂ＿２Ｏ
＿３よりなり、その組成割合がＡｇ１００重量部に対し
ＲｈとＳｂ＿２Ｏ＿３をそれぞれ、ＸおよびＹ重量部と
したとき、Ｘ、Ｙが下記式の範囲内 （−５／２）Ｘ＋１０．０≧Ｙ≧（−５）Ｘ＋０．０５
、Ｘ≧０，Ｙ≧０を満足することを特徴とする同時焼成
セラミック回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9853189A JPH0738493B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 同時焼成セラミック回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9853189A JPH0738493B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 同時焼成セラミック回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02277279A true JPH02277279A (ja) | 1990-11-13 |
| JPH0738493B2 JPH0738493B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=14222262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9853189A Expired - Lifetime JPH0738493B2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 同時焼成セラミック回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738493B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0584726A1 (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-02 | Sumitomo Metal Ceramics Inc. | Method of fabricating ceramic circuit substrate |
| JPH0669651A (ja) * | 1992-08-21 | 1994-03-11 | Sumitomo Kinzoku Ceramics:Kk | セラミックス回路基板の製造方法 |
| JPH07235215A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Nikko Co | スルーホール充填用導体ペースト |
| JPH08222852A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Nikko Co | 導体充填スルーホールの製造方法 |
| US5723073A (en) * | 1995-03-30 | 1998-03-03 | Sumitomo Metal (Smi) Electronics Devices Inc. | Conductive paste containing 2-tetradecanol and ceramic circuit substrate using the same |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP9853189A patent/JPH0738493B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0738493B2 (ja) | 1995-04-26 |
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