JPH03238705A - 導体ペースト組成物及びセラミックス基板 - Google Patents
導体ペースト組成物及びセラミックス基板Info
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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、導体ペースト組成物及びセラミックス基板に
関するものである。
関するものである。
［従来の接衝］
従来実用化されているセラミックス基板用金導体ペース
トは予め焼結され固化したアルミナ製等のセラミックス
基板の上に形成して該導体ペーストを焼結させるよう設
計されているため、グリーンシートに印刷し、同時に焼
成すると導体にクラックや剥離を発生したり、導体ペー
スト中に含有されたガラスフリットが導体表面をグレー
ズ化して覆い、導体の半田濡れ性を低下させる等の問題
がある。
トは予め焼結され固化したアルミナ製等のセラミックス
基板の上に形成して該導体ペーストを焼結させるよう設
計されているため、グリーンシートに印刷し、同時に焼
成すると導体にクラックや剥離を発生したり、導体ペー
スト中に含有されたガラスフリットが導体表面をグレー
ズ化して覆い、導体の半田濡れ性を低下させる等の問題
がある。
また、グリーンシート中の有機バインダーが完全に分解
する以前に導体ペースト中に含有されたガラスフリット
が軟化し、分解ガスの飛散を妨げるため、分解ガス圧に
より導体表面が風船のように膨張する現象（ブリスタ）
が発生したりするという問題があり、更には、導体のセ
ラミックス基板への接着性が低下するという欠点を有し
ている。
する以前に導体ペースト中に含有されたガラスフリット
が軟化し、分解ガスの飛散を妨げるため、分解ガス圧に
より導体表面が風船のように膨張する現象（ブリスタ）
が発生したりするという問題があり、更には、導体のセ
ラミックス基板への接着性が低下するという欠点を有し
ている。
更に上記、従来の導体ペーストを多層セラミックス基板
の内部導体用として使用した場合は、前記したように有
機バインダーが完全に分解する前に、導体ペースト中に
含有されたガラスフリットがグレーズ化、分解ガスの飛
散を妨げるため、導体上層の多層セラミックス基板が風
船のよ・うに膨張する現象いわゆるブリスタが発生する
。更に導体と多層セラミックス基板との接着力が不充分
なため、導体と多層セラミックス基板の絶縁層との界面
に空隙の発生する現象（デラミネーション）が発生する
という問題点がある。
の内部導体用として使用した場合は、前記したように有
機バインダーが完全に分解する前に、導体ペースト中に
含有されたガラスフリットがグレーズ化、分解ガスの飛
散を妨げるため、導体上層の多層セラミックス基板が風
船のよ・うに膨張する現象いわゆるブリスタが発生する
。更に導体と多層セラミックス基板との接着力が不充分
なため、導体と多層セラミックス基板の絶縁層との界面
に空隙の発生する現象（デラミネーション）が発生する
という問題点がある。
［発明の解決しようとする課題］
本発明の目的は、従来技術が有していた前述の欠点を解
消しようとするものであり、従来知られていなかった導
体ペースト組成物及びセラミックス基板を新規に提供す
ることを目的とするものである。
消しようとするものであり、従来知られていなかった導
体ペースト組成物及びセラミックス基板を新規に提供す
ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、前述の課題を解決すべ（なされたものであり
、「セラミックス基板用のグリーンシートの表面又は焼
成後のセラミックス基板の表面に形成され、焼成される
導体ペースト組成物であって固形分が重量％表示で実質
的に、Ａｕ粉末 ８０〜９９．９
結晶化ガラスフリット ０．１〜２０非晶質ガラス
フリット ０〜１９．９結晶化ガラスフリット＋非
晶質ガラスフリット ≦２０ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５重量％添加したことを特徴とする表面導体用
ペースト組成物。」、［多層セラミックス基板に使用さ
れる内部導体用ペースト組成物であって、固形分が重量
％表示で実質的に Ａｕ粉末 ９０〜９９．９結晶化
ガラスフリット ０．１〜１０非晶質ガラスフリット
０〜９．９結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラス
フリット ≦１０ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５重量％添加したことを特徴とする内部導体用
ペースト組成物。」、「第１項記載の表面導体用ペース
ト組成物と第２項記載の内部導体用ペースト組成物の少
なくとも一方を使用して焼成されたセラミックス基板。
、「セラミックス基板用のグリーンシートの表面又は焼
成後のセラミックス基板の表面に形成され、焼成される
導体ペースト組成物であって固形分が重量％表示で実質
的に、Ａｕ粉末 ８０〜９９．９
結晶化ガラスフリット ０．１〜２０非晶質ガラス
フリット ０〜１９．９結晶化ガラスフリット＋非
晶質ガラスフリット ≦２０ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５重量％添加したことを特徴とする表面導体用
ペースト組成物。」、［多層セラミックス基板に使用さ
れる内部導体用ペースト組成物であって、固形分が重量
％表示で実質的に Ａｕ粉末 ９０〜９９．９結晶化
ガラスフリット ０．１〜１０非晶質ガラスフリット
０〜９．９結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラス
フリット ≦１０ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５重量％添加したことを特徴とする内部導体用
ペースト組成物。」、「第１項記載の表面導体用ペース
ト組成物と第２項記載の内部導体用ペースト組成物の少
なくとも一方を使用して焼成されたセラミックス基板。
」を提供するものである。
以下本発明について詳細に説明する。本発明は、主に高
周波用に使用され、かつ高い信頼性を要求するセラミッ
クス基板の表面導体用ペースト組成物及び内部導体用ペ
ースト組成物等に関するものであり、銀（Ａｇ）、銀−
パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）等の導体より低抵抗、
かつ高い信頼性を有する導体を形成することを目的とし
たものである。
周波用に使用され、かつ高い信頼性を要求するセラミッ
クス基板の表面導体用ペースト組成物及び内部導体用ペ
ースト組成物等に関するものであり、銀（Ａｇ）、銀−
パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）等の導体より低抵抗、
かつ高い信頼性を有する導体を形成することを目的とし
たものである。
尚％は特に記載しない限り、重量％を意味する。
最初に、表面導体用ペーストについて述べることにする
。
。
本発明の表面導体用ペーストとは多層セラミックス基板
用に、複数枚積層されたグリーンシートの表面に部品搭
載用のパッド等の導体を形成するため、印刷等の方法に
より形成され、当該グリーンシートとともに焼成される
ものである。
用に、複数枚積層されたグリーンシートの表面に部品搭
載用のパッド等の導体を形成するため、印刷等の方法に
より形成され、当該グリーンシートとともに焼成される
ものである。
尚本発明の表面導体用ペーストの形成は上記グリーンシ
ートを積層する前でも積層後であっても良い。
ートを積層する前でも積層後であっても良い。
また、別の製造方法として、焼成後の固化したセラミッ
クス基板上に本発明の表面導体用ペーストが印刷等の方
法により形成された後、焼成してもよい。
クス基板上に本発明の表面導体用ペーストが印刷等の方
法により形成された後、焼成してもよい。
この表面導体用ペーストは固形分が実質的に金（Ａｕ）
粉末 ８０〜９９．９％結晶化ガラスフリッ
ト ０．１〜２０％非晶質ガラスフリット ０〜１
９．９％結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
５２０％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５％添加したものであり、順次これらについて
説明する。
粉末 ８０〜９９．９％結晶化ガラスフリッ
ト ０．１〜２０％非晶質ガラスフリット ０〜１
９．９％結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
５２０％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５％添加したものであり、順次これらについて
説明する。
表面導体は、内部導体と異なり通常配線として使用され
ることの方が部品用のパッド等に使用されることより少
ないため、シート抵抗は通常５ｍΩ／口以上でも使用で
き、１０ ｍ０７口以下での範囲が好ましい。これを前
提として説明する。
ることの方が部品用のパッド等に使用されることより少
ないため、シート抵抗は通常５ｍΩ／口以上でも使用で
き、１０ ｍ０７口以下での範囲が好ましい。これを前
提として説明する。
Ａｕ粉末は、導体を構成する成分であり、Ａｕ粉末が、
８０％より少ないと導体のシート抵抗値が増大するため
好ましくなく、９９．９％より多いと相対的に結晶化ガ
ラスフリット、非晶質ガラスフリット（以下、単にガラ
スフリットというときもある。）の量が少な（なるので
好ましくない。望ましい範囲は８８〜９９％であり、特
に望ましい範囲は９４〜９８％である。
８０％より少ないと導体のシート抵抗値が増大するため
好ましくなく、９９．９％より多いと相対的に結晶化ガ
ラスフリット、非晶質ガラスフリット（以下、単にガラ
スフリットというときもある。）の量が少な（なるので
好ましくない。望ましい範囲は８８〜９９％であり、特
に望ましい範囲は９４〜９８％である。
結晶化ガラスフリットは、一部が結晶化したものであり
、焼成工程において、実質的にグレーズ化することなく
、ガラスフリットの粉末が確認できる程度に結晶化した
ものである。
、焼成工程において、実質的にグレーズ化することなく
、ガラスフリットの粉末が確認できる程度に結晶化した
ものである。
この結晶化ガラスフリットの結晶化度を数値で表わすと
３０％以上結晶化したガラスフリットが適当である。
３０％以上結晶化したガラスフリットが適当である。
結晶化ガラスフリットの結晶化度が３０％より少ないと
焼成工程において、該結晶化ガラスフリットがグレーズ
化し、有機バインダーの分解により生成したガスが残存
するためブリスタが発生したり、導体にクラックを発生
したりする。更にグレーズ化により、導体の半田濡れ性
が低下するので好ましくない。
焼成工程において、該結晶化ガラスフリットがグレーズ
化し、有機バインダーの分解により生成したガスが残存
するためブリスタが発生したり、導体にクラックを発生
したりする。更にグレーズ化により、導体の半田濡れ性
が低下するので好ましくない。
また、前記したように表面導体は５〜１０ ｒｒｒΩ／
口が通常使用され、このことを鑑みると、この結晶化ガ
ラスフリットの含有量が、０．１％未満では導体とセラ
ミックス絶縁層との接着力が低下する。２０％を越える
と導体のシート抵抗が大きくなるのでいずれも好ましく
なく、望ましい範囲は１〜１２％であり、特に望ましい
範囲は２〜６％である。かかる結晶化ガラスフリットの
結晶としては、表面導体用ペースト及びグリーンシート
の焼成温度以上の融点を有するものであれば、特に限定
されないが、グリーンシート中のガラスフリットと同−
又はほぼ同一組成のガラスフリットを結晶化させたガラ
スフリットを使用すると、熱膨張係数の特性が、グリー
ンシートが焼結して出来たセラミックス絶縁層とほぼ等
しくなるので好ましくない、かかる結晶化ガラスフリッ
トは、例えば次の様にして製造される。
口が通常使用され、このことを鑑みると、この結晶化ガ
ラスフリットの含有量が、０．１％未満では導体とセラ
ミックス絶縁層との接着力が低下する。２０％を越える
と導体のシート抵抗が大きくなるのでいずれも好ましく
なく、望ましい範囲は１〜１２％であり、特に望ましい
範囲は２〜６％である。かかる結晶化ガラスフリットの
結晶としては、表面導体用ペースト及びグリーンシート
の焼成温度以上の融点を有するものであれば、特に限定
されないが、グリーンシート中のガラスフリットと同−
又はほぼ同一組成のガラスフリットを結晶化させたガラ
スフリットを使用すると、熱膨張係数の特性が、グリー
ンシートが焼結して出来たセラミックス絶縁層とほぼ等
しくなるので好ましくない、かかる結晶化ガラスフリッ
トは、例えば次の様にして製造される。
５ｉＯａ−ＡｌｘＯｓ−ＢＪ＊−ＢａＯ−ＰｂＯ系等の
ガラスフリットと結晶核とを混合し、６００〜１０００
℃で焼成し、結晶化させる０次いでこれを粉砕すること
により結晶化ガラスフリットが製造される。
ガラスフリットと結晶核とを混合し、６００〜１０００
℃で焼成し、結晶化させる０次いでこれを粉砕すること
により結晶化ガラスフリットが製造される。
この結晶核としては、ＡｌａＯｓ、ＴｉＯｘ、２Ａｌ＊
Ｏｓ・ＢｚＯｓ＋ＢａＡ１１ＳｉａＯｓ等の少なくとも
１つが使用され、その添加量は、結晶化ガラスフリット
の総量に対して、５〜７５％の範囲が適当である。
Ｏｓ・ＢｚＯｓ＋ＢａＡ１１ＳｉａＯｓ等の少なくとも
１つが使用され、その添加量は、結晶化ガラスフリット
の総量に対して、５〜７５％の範囲が適当である。
また結晶核の材料としては７００℃程度の比較的低温度
で結晶化が可能な２Ａ１ｍＯｓ・Ｂ２Ｏ３及びＡ１．０
．が望ましく、更にこの中で約６００℃以上で結晶化が
可能な２Ａ１＊０ｓ−Ｂ＊Ｏｓが特に望ましい、尚これ
以外のＴｉ０ｇ、ＢａＡ１２５１ｇ０畠等は結晶化の温
度が約８００℃以上と高い、またＡｌｔｏｓを使用した
場合は、粒径０．５μｍ以下が結晶化し易く適当である
。
で結晶化が可能な２Ａ１ｍＯｓ・Ｂ２Ｏ３及びＡ１．０
．が望ましく、更にこの中で約６００℃以上で結晶化が
可能な２Ａ１＊０ｓ−Ｂ＊Ｏｓが特に望ましい、尚これ
以外のＴｉ０ｇ、ＢａＡ１２５１ｇ０畠等は結晶化の温
度が約８００℃以上と高い、またＡｌｔｏｓを使用した
場合は、粒径０．５μｍ以下が結晶化し易く適当である
。
このようにして製造されたフリットは、ＢａＡ１＊５Ｌ
Ｏｓ、 ２Ａ１＊Ｏｍ ” ＬＯｓ等の結晶が析出され
る。
Ｏｓ、 ２Ａ１＊Ｏｍ ” ＬＯｓ等の結晶が析出され
る。
本発明にかかる鉛化合物粉末は、０〜５％添加されるこ
とにより、導体のセラミックス基板への接着強度を向上
させ、かつ、導体のクラック、剥離等の欠陥を防止する
効果を有する。
とにより、導体のセラミックス基板への接着強度を向上
させ、かつ、導体のクラック、剥離等の欠陥を防止する
効果を有する。
上記鉛化合物粉末の添加量が、５％より多いと、導体に
クラック、剥離が発生したり、半田濡れ性が低下するの
で好ましくない。望ましい範囲は、０．０５〜３％であ
る。特に望ましくは、０．４〜１．５％である。
クラック、剥離が発生したり、半田濡れ性が低下するの
で好ましくない。望ましい範囲は、０．０５〜３％であ
る。特に望ましくは、０．４〜１．５％である。
本発明にかかる鉛化合物粉末は、導体とセラミックス基
板との接着力を向上させる効果を有し、鉛と他の金属と
の酸化化合物粉末であれば特には限定されないが、Ｐｂ
Ｔｉ０．、Ｐｂ（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏ，。
板との接着力を向上させる効果を有し、鉛と他の金属と
の酸化化合物粉末であれば特には限定されないが、Ｐｂ
Ｔｉ０．、Ｐｂ（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏ，。
ＰｂＮｂ２Ｏ５，ＰｂＴａｚＯｓ、 ＰｂＺｒ０ａの内
から選ばれた少なくとも１種であることが接着性がよい
ので好ましい；この中で半田濡れ性を阻害しにくいＰｂ
ＮｂｚＯｓが望ましい。
から選ばれた少なくとも１種であることが接着性がよい
ので好ましい；この中で半田濡れ性を阻害しにくいＰｂ
ＮｂｚＯｓが望ましい。
非晶質ガラスフリットは非晶質のものであり、必須成分
ではないが、生産性が良（添加することができる。非晶
質ガラスフリットが１９．９％以上又は結晶化ガラスフ
リット及び非晶質ガラスフリットが２０％以上であると
導体のシート抵抗が太き（なるので好ましくない。非晶
質ガラスフリットの望ましい範囲は０〜１１％であり、
特に望ましい範囲は０〜４％である。また、結晶化ガラ
スフリット及びガラスフリットの望ましい範囲は１２％
以下であり、特に望ましい範囲は６％以下である。
ではないが、生産性が良（添加することができる。非晶
質ガラスフリットが１９．９％以上又は結晶化ガラスフ
リット及び非晶質ガラスフリットが２０％以上であると
導体のシート抵抗が太き（なるので好ましくない。非晶
質ガラスフリットの望ましい範囲は０〜１１％であり、
特に望ましい範囲は０〜４％である。また、結晶化ガラ
スフリット及びガラスフリットの望ましい範囲は１２％
以下であり、特に望ましい範囲は６％以下である。
以上述べた本発明の表面導体用ペースト組成の望ましい
範囲は以下のとおりである。固形分が Ａｕ粉末 ８８〜９９％結晶化ガ
ラスフリット １〜１２％非晶質ガラスフリット
０〜１１％結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフ
リット ５１２％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．０５〜３％添加したもの。
範囲は以下のとおりである。固形分が Ａｕ粉末 ８８〜９９％結晶化ガ
ラスフリット １〜１２％非晶質ガラスフリット
０〜１１％結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフ
リット ５１２％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．０５〜３％添加したもの。
また特に望ましい範囲は以下のとおりである。固形分が
Ａｕ粉末 ９４〜９８％結晶化ガ
ラスフリット ２〜６％ 非晶質ガラスフリット ０〜４％ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
≦６％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．４〜１．５％添加したもの。
ラスフリット ２〜６％ 非晶質ガラスフリット ０〜４％ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
≦６％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．４〜１．５％添加したもの。
尚、本発明の表面導体用ペースト組成物は単層のセラミ
ックス基板にも使用できる。
ックス基板にも使用できる。
次に本発明の内部導体用ペーストについて述べることに
する。
する。
本発明の内部導体用ペーストは、多層セラミックス基板
用にグリーンシートを複数枚用意し、各グリーンシート
の接合面に本発明の内部導体用ペーストを印刷した後、
積層して該グリーンシートとともに焼成し、上記多層セ
ラミックス基板の主に配線用である内部導体とするもの
である。
用にグリーンシートを複数枚用意し、各グリーンシート
の接合面に本発明の内部導体用ペーストを印刷した後、
積層して該グリーンシートとともに焼成し、上記多層セ
ラミックス基板の主に配線用である内部導体とするもの
である。
そして、この内部導体用ペーストの組成は固形分が実質
的に Ａｕ粉末 ９０〜９９．９％結晶
化ガラスフリット ０．１−１０ ％非晶質ガラ
スフリット ０〜９．９％結晶化ガラスフリット＋
非晶質ガラスフリット ５１０％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５％添加したものであり、順次これらについて
説明する。
的に Ａｕ粉末 ９０〜９９．９％結晶
化ガラスフリット ０．１−１０ ％非晶質ガラ
スフリット ０〜９．９％結晶化ガラスフリット＋
非晶質ガラスフリット ５１０％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５％添加したものであり、順次これらについて
説明する。
内部導体は、表面導体と異なり、主に配線用として使用
されるため、通常５１Ω／口以下であることが好ましく
、これを前提として説明する。
されるため、通常５１Ω／口以下であることが好ましく
、これを前提として説明する。
Ａｕ粉末は内部導体を構成する成分であり、Ａｕ粉末が
９０％より少ないと内部導体としてシート抵抗値が増大
するので好ましくなく、９９．９％より多いと相対的に
結晶化ガラスフリット量が低下するために焼成後の導体
とセラミックス基板との接着力が低下するので好ましく
ない。Ａｕ粉末の望ましい範囲は９２〜９９％であり、
特に望ましい範囲は９５〜９８％である。
９０％より少ないと内部導体としてシート抵抗値が増大
するので好ましくなく、９９．９％より多いと相対的に
結晶化ガラスフリット量が低下するために焼成後の導体
とセラミックス基板との接着力が低下するので好ましく
ない。Ａｕ粉末の望ましい範囲は９２〜９９％であり、
特に望ましい範囲は９５〜９８％である。
内部導体用ペーストに使用する結晶化ガラスフリットは
、前記表面導体用ペーストに使用する結晶化ガラスフリ
ットと同様に、一部が結晶化したものであり、焼成工程
において実質的にグレーズ化することなく、ガラスフリ
ットの粉末が確認できる程度に結晶化したものである。
、前記表面導体用ペーストに使用する結晶化ガラスフリ
ットと同様に、一部が結晶化したものであり、焼成工程
において実質的にグレーズ化することなく、ガラスフリ
ットの粉末が確認できる程度に結晶化したものである。
また、この結晶化ガラスフリットの結晶化度を数値で表
わすと３０％以上結晶化したガラスフリットであること
が適当である。
わすと３０％以上結晶化したガラスフリットであること
が適当である。
結晶化ガラスフリットの結晶化度が３０％より少ないと
、焼成工程においてフリットがグレーズ化し、有機バイ
ンダーの分解により生成したガスが残存するため、ブリ
スタを発生したり。
、焼成工程においてフリットがグレーズ化し、有機バイ
ンダーの分解により生成したガスが残存するため、ブリ
スタを発生したり。
内部導体にクラックを発生したりするため好ましくない
。
。
この結晶化ガラスフリットの含有量が０．１％未満では
、内部導体と多層セラミックス基板の絶縁層との接着力
が低下し、１０％を越えると内部導体のシート抵抗が太
き（なると共に導体と絶縁層との歪が大きくなるので、
いずれも好ましくない。望ましい範囲は１〜８％であり
、特に望ましい範囲は２〜５％である。
、内部導体と多層セラミックス基板の絶縁層との接着力
が低下し、１０％を越えると内部導体のシート抵抗が太
き（なると共に導体と絶縁層との歪が大きくなるので、
いずれも好ましくない。望ましい範囲は１〜８％であり
、特に望ましい範囲は２〜５％である。
かかる結晶化ガラスフリットの結晶については前述した
ように作製される。
ように作製される。
かかる鉛化合物粉末は、０．０５〜５％添加されること
により、導体のセラミックス基板への接着強度を向上さ
せ、かつ、導体のクラック、剥離等の欠陥を防止する効
果を有する。
により、導体のセラミックス基板への接着強度を向上さ
せ、かつ、導体のクラック、剥離等の欠陥を防止する効
果を有する。
上記鉛化合物粉末の添加量が、０．０５％未満ではその
効果は少なく、５％より多いと、導体にクラック、剥離
が発生したり、半田濡れ性が低下するので好ましくない
。望ましい範囲は、０．３〜２％である。特に望ましく
は、０．５〜１％である。
効果は少なく、５％より多いと、導体にクラック、剥離
が発生したり、半田濡れ性が低下するので好ましくない
。望ましい範囲は、０．３〜２％である。特に望ましく
は、０．５〜１％である。
本発明にかかる鉛化合物粉末は、導体とセラミックス基
板との接着力を向上させる効果を有し、鉛と他の金属と
の酸化化合物粉末であれば特には限定されないが、Ｐｂ
ＴｉＯｓ、Ｐｂ（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏｓ。
板との接着力を向上させる効果を有し、鉛と他の金属と
の酸化化合物粉末であれば特には限定されないが、Ｐｂ
ＴｉＯｓ、Ｐｂ（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏｓ。
ＰｂＮｔ）ｉ０＊、 ＰｂＴｉＯｓ、 ＰｂＺｒＯｓの
内から選ばれた少な（とも１種であることが接着性がよ
いので好ましい。この中で半田濡れ性を阻害しにくいＰ
ｂＮｂ、０．が望ましい。
内から選ばれた少な（とも１種であることが接着性がよ
いので好ましい。この中で半田濡れ性を阻害しにくいＰ
ｂＮｂ、０．が望ましい。
また、非晶質ガラスフリットについては前述した如くで
あり、非晶質ガラスフリットが９゜９％又は結晶化ガラ
スフリット及び非晶質ガラスフリットが１０％越えると
導体のシート抵抗が大きくなるので好ましくない。非晶
質ガラスフリットの望ましい範囲は７％以下であり、特
に望ましい範囲は３％以下である。結晶化ガラスフリッ
ト及び非晶質ガラスフリットの望ましい範囲は８％以下
であり、特に望ましい範囲は５％以下である。
あり、非晶質ガラスフリットが９゜９％又は結晶化ガラ
スフリット及び非晶質ガラスフリットが１０％越えると
導体のシート抵抗が大きくなるので好ましくない。非晶
質ガラスフリットの望ましい範囲は７％以下であり、特
に望ましい範囲は３％以下である。結晶化ガラスフリッ
ト及び非晶質ガラスフリットの望ましい範囲は８％以下
であり、特に望ましい範囲は５％以下である。
以上述べた本発明の内部導体用ペースト組成の望ましい
範囲は以下の通りである。固形分がＡｕ粉末
９２〜９９％結晶化ガラスフリット
１〜８％ 非晶質ガラスフリット Ｏ〜７％ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
≦ ８％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．３〜２％添加したもの。
範囲は以下の通りである。固形分がＡｕ粉末
９２〜９９％結晶化ガラスフリット
１〜８％ 非晶質ガラスフリット Ｏ〜７％ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
≦ ８％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．３〜２％添加したもの。
また本発明の内部導体用ペースト組成物の特に望ましい
範囲は以下の通りである。固形分がＡｕ粉末
９５〜９８％結晶化ガラスフリット
２〜５％ 非晶質ガラスフリット ０〜３％ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
≦５％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．５〜１％添加したもの。
範囲は以下の通りである。固形分がＡｕ粉末
９５〜９８％結晶化ガラスフリット
２〜５％ 非晶質ガラスフリット ０〜３％ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフリット
≦５％ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０．５〜１％添加したもの。
［作用１
本発明の表面導体用ペースト、内部導体用ペーストは結
晶化ガラスフリットを含有しているため、焼成工程にお
いてグレーズ化する量は極めて少ない、その為導体表面
にガラス被膜が形成されないので半田濡れ性に優れた導
体が得られるものと思われる。
晶化ガラスフリットを含有しているため、焼成工程にお
いてグレーズ化する量は極めて少ない、その為導体表面
にガラス被膜が形成されないので半田濡れ性に優れた導
体が得られるものと思われる。
また、有機バインダーより発生したガスが上記理由によ
り離脱し易いのでので、残留ガスによる導体のクラック
、ブリスタも生じ難いものと思われる。
り離脱し易いのでので、残留ガスによる導体のクラック
、ブリスタも生じ難いものと思われる。
本発明にかかる鉛化合物粉末の作用機構は必ずしも明確
ではないが、本発明にかかる鉛化合物が、焼成時にセラ
ミックス基板中に拡散し、本発明の導体ペーストを焼成
してなる導体と該セラミックス基板との界面に強固な反
応中間物を生成するため、該導体とセラミックス基板と
の接着強度が向上する効果を生ずるものと考えられる。
ではないが、本発明にかかる鉛化合物が、焼成時にセラ
ミックス基板中に拡散し、本発明の導体ペーストを焼成
してなる導体と該セラミックス基板との界面に強固な反
応中間物を生成するため、該導体とセラミックス基板と
の接着強度が向上する効果を生ずるものと考えられる。
［実施例］
実施例１
アルミナ、ジルコン等の耐火物フィラーとガラスフリッ
トを表−１の隘１〜１０に示した割合で調合し、粉砕装
置により粉砕兼混合した。
トを表−１の隘１〜１０に示した割合で調合し、粉砕装
置により粉砕兼混合した。
次いでこれらに有機バインダーとしてメチルメタクリレ
ート樹脂、可塑剤としてフタル酸ジブチル並びに溶剤と
してトルエンを添加し、混練して粘度１００００〜３０
０００ ｃｐｓのスラリーを作成した。次いでこのスラ
リーを約０．２ａ＋ａ＋厚のシートにした後、７０℃で
２時間乾燥しグリーンシートを作製した。
ート樹脂、可塑剤としてフタル酸ジブチル並びに溶剤と
してトルエンを添加し、混練して粘度１００００〜３０
０００ ｃｐｓのスラリーを作成した。次いでこのスラ
リーを約０．２ａ＋ａ＋厚のシートにした後、７０℃で
２時間乾燥しグリーンシートを作製した。
一方これとは別に本発明の表面導体用ペースト組成を表
−３に、内部導体用ペーストを表−４にそれぞれ記載し
た。
−３に、内部導体用ペーストを表−４にそれぞれ記載し
た。
これらに基づき、Ａｕ粉末、結晶化ガラスフノット、ガ
ラスフリット、鉛化合物粉末を調合し、これに印刷性を
付与するためにエチルセルロース樹脂、ブチルカルピト
ールからなる有機ビヒクルを添加し、アルミナ磁製乳鉢
中で１時間混合した後、三本ロールにて分散し、導体ペ
ーストを作製した。
ラスフリット、鉛化合物粉末を調合し、これに印刷性を
付与するためにエチルセルロース樹脂、ブチルカルピト
ールからなる有機ビヒクルを添加し、アルミナ磁製乳鉢
中で１時間混合した後、三本ロールにて分散し、導体ペ
ーストを作製した。
結晶化ガラスフリットは予め表−３、表−４のサンプル
阻１〜１５． Ｎｏ、２２〜３６に示した割合でガラス
フリットと結晶核をアルミナ磁製乳鉢中で粉砕兼混合し
、９５０℃、１時間焼成し、これをアルミナ磁製乳鉢中
で粉砕し、粉末Ｘ−線回折法により、結晶化度が３０％
以上であることを確認してから使用した。
阻１〜１５． Ｎｏ、２２〜３６に示した割合でガラス
フリットと結晶核をアルミナ磁製乳鉢中で粉砕兼混合し
、９５０℃、１時間焼成し、これをアルミナ磁製乳鉢中
で粉砕し、粉末Ｘ−線回折法により、結晶化度が３０％
以上であることを確認してから使用した。
結晶化ガラスフリット及びガラスフリットの作製に使用
したガラスフリット組成は表−２に示した。
したガラスフリット組成は表−２に示した。
この様にして作製した導体ペーストを使用し、予め作製
しであるグリーンシート上にスクリーン印刷し、２０μ
ｍ厚のペースト層を形成し、９００℃、６時間空気中で
焼成し多層セラミックス基板を得た。
しであるグリーンシート上にスクリーン印刷し、２０μ
ｍ厚のペースト層を形成し、９００℃、６時間空気中で
焼成し多層セラミックス基板を得た。
この多層セラミックス基板のうち表−３に記載された表
面導体用ペーストを使用したものについて１表面導体の
剥離、クラック等の欠陥の有無、半田濡れ性、導体の多
層セラミックス基板への接着性を示すビール強度、導体
のシート抵抗値を測定した。
面導体用ペーストを使用したものについて１表面導体の
剥離、クラック等の欠陥の有無、半田濡れ性、導体の多
層セラミックス基板への接着性を示すビール強度、導体
のシート抵抗値を測定した。
その結果を表−３の下段に示し、試験に用いた表−１に
記載したグリーンシートの組成番号（磁）を併記した。
記載したグリーンシートの組成番号（磁）を併記した。
さらに表−４に内部導体用ペーストを使用したものにつ
いて、クラック発生の有無、ブリスタ発生の有無、デラ
ミネーション発生の有無、導体のシート抵抗値について
評価すると共に、基板と導体との歪量の基準となるサー
マルショック試験を行ない、耐熱衝撃温度差を評価した
。
いて、クラック発生の有無、ブリスタ発生の有無、デラ
ミネーション発生の有無、導体のシート抵抗値について
評価すると共に、基板と導体との歪量の基準となるサー
マルショック試験を行ない、耐熱衝撃温度差を評価した
。
その結果を表−４の下段に示し試験に用いた表−１に記
載のグリーンシートの組成番号（Ｎｏ）を併記した。
載のグリーンシートの組成番号（Ｎｏ）を併記した。
実施例２
実施例１ （表−３）で作製した、Ａｕペーストをあら
かじめ焼成した９６％Ａｌ２Ｏ５基板（アルミナ基板）
上にスクリーン印刷し、２０μ厚のペースト層を形成し
、９００℃１時間空気中で焼成し、Ａｕ厚膜印刷基板を
得た。
かじめ焼成した９６％Ａｌ２Ｏ５基板（アルミナ基板）
上にスクリーン印刷し、２０μ厚のペースト層を形成し
、９００℃１時間空気中で焼成し、Ａｕ厚膜印刷基板を
得た。
このＡｕ厚膜印刷基板について表面導体の剥離、クラッ
ク等の欠陥の有無、半田濡れ性、導体の上記アルミナ基
板への接着性を示すビール強度、導体のシート抵抗値を
測定した。その結果を表−５の下段に示した。
ク等の欠陥の有無、半田濡れ性、導体の上記アルミナ基
板への接着性を示すビール強度、導体のシート抵抗値を
測定した。その結果を表−５の下段に示した。
表−５から明らかな如く、本発明による表面導体組成物
はあらかじめ焼成したアルミナ基板においても剥離、ク
ラック等の欠陥を発生せず半田濡れ性９０％以上、ビー
ル強度（初期値）３．０ ｋｇ／ ２ｍｍ口以上、シー
ト抵抗１０ｍΩ／口以下という優れた特性を示した。
はあらかじめ焼成したアルミナ基板においても剥離、ク
ラック等の欠陥を発生せず半田濡れ性９０％以上、ビー
ル強度（初期値）３．０ ｋｇ／ ２ｍｍ口以上、シー
ト抵抗１０ｍΩ／口以下という優れた特性を示した。
尚、表−３の比較例１６，１７．３７．３８、表−４の
比較例１７，１９．３８．４０ 、表−５の比較例１６
．１？。
比較例１７，１９．３８．４０ 、表−５の比較例１６
．１？。
３７、３８は、前記結晶化ガラスフリットを作製したよ
うな同じ方法で、ただし結晶核を添加しないで作製され
た非晶質ガラスフリットを使用した例である。
うな同じ方法で、ただし結晶核を添加しないで作製され
た非晶質ガラスフリットを使用した例である。
［特性評価法］
ｉ）剥離、クラッチ、ブリスタ、デラミネーション、変
形等の欠陥 目視による外観検査 ｉｉ）半田濡れ性 Ｓｎ ７０％、Ｐｂ１ｇ％、Ｉｎ１２％半田２１０±
５℃、５秒間デイツプ後、半田の濡れた面積割合を評価
した。
形等の欠陥 目視による外観検査 ｉｉ）半田濡れ性 Ｓｎ ７０％、Ｐｂ１ｇ％、Ｉｎ１２％半田２１０±
５℃、５秒間デイツプ後、半田の濡れた面積割合を評価
した。
１ｉｉ）ビール強度試験
０．８φすずメツキ軟銅線を金導体に半田付けし、その
銅線を垂直折り曲げ後、引つ張り試験により評価した。
銅線を垂直折り曲げ後、引つ張り試験により評価した。
ｉｖ）高温放置後、ビール強度試験
０．８φすずメツキ銅線を導体に半田付後、１５０℃、
１０００時間放置後、引っ張り試験により評価した。
１０００時間放置後、引っ張り試験により評価した。
■） シート抵抗
Ｙ、 Ｈ，Ｐ製デジタルマルチメーターにより測定評価
した。
した。
ｖｉ）結晶化度の評価
粉末Ｘ線回折法のＳＬ内部標準法により、結晶化ガラス
フリット中の析出結晶相（１１１）面の面積強度を測定
し、結晶物の面積強度比を求めて測定した。
フリット中の析出結晶相（１１１）面の面積強度を測定
し、結晶物の面積強度比を求めて測定した。
なお、用いたＸ線は、ＣｕＫα１線でありフィルターに
はＮｉを使用した。
はＮｉを使用した。
ｖｉｉ）サーマルショック試験
ホットプレート上で５００℃、６００ ”Ｃ１それぞれ
の温度で５分間保持した後、２５℃の水中に入れ、クラ
ック発生の有無について評価を行なった。
の温度で５分間保持した後、２５℃の水中に入れ、クラ
ック発生の有無について評価を行なった。
評価は、５００℃から水中でクラックの発生したものを
Ｃ１６００℃から水中でクラックの発生したものをＢ、
６００℃から水中でクラックの発生しなかったものをＡ
とした。
Ｃ１６００℃から水中でクラックの発生したものをＢ、
６００℃から水中でクラックの発生しなかったものをＡ
とした。
表−１
グリーンシート組成
表−２ガラスフリットの組成
［発明の効果］
本発明の表面導体用ペーストは、焼成後、セラミックス
基板の絶縁層表面よりの剥離、クラック、ブリスタ等の
欠陥がなく、半田濡れ性、セラミックス基板への接着力
に優れ、シート抵抗値も１０ｍ０７口以下の優れた電気
的特性を示した。
基板の絶縁層表面よりの剥離、クラック、ブリスタ等の
欠陥がなく、半田濡れ性、セラミックス基板への接着力
に優れ、シート抵抗値も１０ｍ０７口以下の優れた電気
的特性を示した。
また、本発明の内部導体用ペーストは、焼成後の多層セ
ラミックス基板の眉間にクラック。
ラミックス基板の眉間にクラック。
ブリスタ、デラミネーション等の欠陥の無い導体を形成
できるだけではなく、導体のシート抵抗が５ＩＩｌΩ／
口以下という優れた電気特性を示すという優れた効果を
有し、多層セラミックス基板用内部導体用ペーストに適
している。
できるだけではなく、導体のシート抵抗が５ＩＩｌΩ／
口以下という優れた電気特性を示すという優れた効果を
有し、多層セラミックス基板用内部導体用ペーストに適
している。
以上により本発明の工業的価値は多大である。
Claims (3)
- （１）セラミックス基板用のグリーンシートの表面又は
焼成後のセラミックス基板の表面に形成され、焼成され
る導体ペースト組成物で あって固形分が重量％表示で実質的に、 Ａｕ粉末８０〜９９．９ 結晶化ガラスフリット０．１〜２０ 非晶質ガラスフリット０〜１９．９ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフ リット≦２０ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５重量％添加したことを特徴とする表面導体用
ペースト組成物。 - （２）多層セラミックス基板に使用される内部導体用ペ
ースト組成物であって、固形分が重量％表示で実質的に Ａｕ粉末９０〜９９．９ 結晶化ガラスフリット０．１〜１０ 非晶質ガラスフリット０〜９．９ 結晶化ガラスフリット＋非晶質ガラスフ リット≦１０ からなる組成物に、該組成物の総量に対して鉛化合物粉
末を０〜５重量％添加したことを特徴とする内部導体用
ペースト組成物。 - （３）第１項記載の表面導体用ペースト組成物と第２項
記載の内部導体用ペースト組成物の少なくとも一方を使
用して焼成されたセラミックス基板。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983089 | 1989-01-31 | ||
| JP1-19830 | 1989-01-31 | ||
| JP1-324059 | 1989-05-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238705A true JPH03238705A (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=12010204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017706A Pending JPH03238705A (ja) | 1989-01-31 | 1990-01-30 | 導体ペースト組成物及びセラミックス基板 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4985376A (ja) |
| JP (1) | JPH03238705A (ja) |
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| JPH07161223A (ja) * | 1993-12-10 | 1995-06-23 | Murata Mfg Co Ltd | 導電性ペーストおよび積層セラミックコンデンサ |
| US5397830A (en) * | 1994-01-24 | 1995-03-14 | Ferro Corporation | Dielectric materials |
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| JPS5729185U (ja) * | 1980-07-28 | 1982-02-16 | ||
| JPS5817651A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | Hitachi Ltd | 多層回路板とその製造方法 |
| US4394171A (en) * | 1981-08-03 | 1983-07-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thick film conductor compositions |
| US4459166A (en) * | 1982-03-08 | 1984-07-10 | Johnson Matthey Inc. | Method of bonding an electronic device to a ceramic substrate |
| JPS599992A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | 株式会社日立製作所 | 多層配線基板の製造方法 |
| NL8301604A (nl) * | 1983-05-06 | 1984-12-03 | Philips Nv | Dielektrisch glas in meerlagenschakelingen en hiermee uitgeruste dikke filmschakelingen. |
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- 1990-01-19 US US07/467,510 patent/US4985376A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-30 JP JP2017706A patent/JPH03238705A/ja active Pending
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|---|---|
| US4985376A (en) | 1991-01-15 |
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