JPH0367284B2 - - Google Patents

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JPH0367284B2
JPH0367284B2 JP58190900A JP19090083A JPH0367284B2 JP H0367284 B2 JPH0367284 B2 JP H0367284B2 JP 58190900 A JP58190900 A JP 58190900A JP 19090083 A JP19090083 A JP 19090083A JP H0367284 B2 JPH0367284 B2 JP H0367284B2
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solvent
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Takashi Kuroki
Takeshi Fujita
Akizo Toda
Shosaku Ishihara
Yoshuki Oosawa
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Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明はセラミツク配線基板の製作にペース
ト、特にスルーホールへの導体充填に適した導体
ペーストに関するものである。 〔発明の背景〕 セラミツク多層配線基板には、スクリーン印刷
積層法とシート積層法によるものの２種類があ
る。後者のシート積層法は、セラミツク粉末と有
機結合剤とにより形成された生セラミツクのグリ
ーンシートにスルーホールを穿設し、このスルー
ホールに導体ペーストを充填したものを４〜30枚
重ね合わせてホツトプレスなどの方法により圧着
した後、1500〜1600℃の高温で焼結して積層を完
成するものである。 上記のような方法で製作されたセラミツク多層
配線基板は、スーパーコンピユータなどの大容
量、高機能化をはかることを目的とする現在の電
子回路技術にとつて不可欠であるが、LSIチツプ
の搭載および配線の高密度が企図されるに伴つ
て、スルーホールの近傍にクラツクを発生する欠
点があつた。このクラツクの発生は、(a)導体の剛
性が大きいこと、(b)セラミツクとの熱膨張率の差
が大きいこと、(c)セラミツクの強度が弱いことな
どに基因すると考えられる。 上記基因の対策として、次に述べる５項目の方
法が推考される。 (1) ペーストにAl2O3を加え、その熱膨張率をセ
ラミツクの熱膨張率に近づける。 (2) ペーストに低融点ガラスを加え、固化・温度
を低下させて残留応力を小さくする。 (3) 導体ペーストに用いる金属粉末の粒径を大き
くし、焼結を妨げて熱衝撃応力を分散させる。 (4) セラミツクスの強度を大きくする。 (5) 導体の塑性変形しやすい金属を用いる。 上記の諸対策を綜合し、導体抵抗をできるだけ
低く抑制しながら、クラツクの発生を防止するた
めには、Moを導体に使用する必要がある。 これに基づく従来のセラミツク多層配線基板の
一例を第１図について説明する。その多層配線基
板は、厚さ0.2〜0.3mmの前記グリーンシート１に
ドリルまたはポンチによりスルーホール２の穿設
し、このスルーホール２にMo混合の導体ペース
トを充填し、さらに配線パターン３，３′を印刷
したものを圧着・焼結して積層して作られる。前
記スルーホール２の導体充填および配線印刷に用
いられる従来のMoペーストは、例えば下記に示
す成分組成のものである。 例 Mo粉末（0.6μｍ） Mn粉末 Al2O3粉末 …100ｇ …０〜６ｇ …０〜６ｇ 80部 ｎ−ブチルカルビトール 10部 エチル・セルロース 10部 例 Mo粉末（１〜3μｍ） ガラスフリツト （Al2O342％、Sio254％、CaO22％、MgO2％） …70ｇ …30ｇ …67.5％ さく酸ブチルカルビトール …7.5％ バインダ（さく酸ブチルカルビトール）…20％ 可塑剤（サルコシン） …５％ 上記成分組成のペーストを用いてスルーホール
に充填した場合、ペースト中の溶剤はグリーンシ
ート１に吸収され、体積が収縮して深いすりばち
状の凹部または空洞４を生ずる恐れがある。この
欠点を改善するために、前記例、のMoの割
合、溶剤およびバインダの種類、配合比を変えた
Moペーストの場合には、第２図に示すように前
記すりばち状の凹部４（第１図）はなくなる。 ところが、印刷時のスキージ圧力により、ペー
スト中のMo粉末とバインダ成分が分離しやすく
なるから、Mo粉末は凝集して第２図に示すよう
に20〜50μｍの凝集塊６を生ずる。これらの凝集
塊６の間には、深いすき間５を発生し、このすき
間５は、基板の内層部では焼結により消滅する
が、基板表面ではそのまゝ残存する。 上記すき間５の残存は、第２図に示すように次
工程のめつき工程において、前処理液（例えば
NaOH、HCl）およびめつき液を内存させた
まゝ、めつき層７によりふたをする形となる。こ
のためスルーホール２のMoペーストとめつき層
７との界面付近から腐食が進行し、経時的に電気
抵抗の増大および導通不良を生ずる欠点がある。 〔発明の目的〕 本発明は上記のような従来の導電ペーストの欠
点を解消し、スルーホールを確実に充填すること
ができるペーストを提供することを目的とするも
のである。 〔発明の概要〕 本発明は基本成分組成が重量比で、粒度0.5〜
40μｍのMo粉末：63.0〜82.6％、溶剤：9.3〜25.0
％、バインダ0.7〜4.6％からなるMoペースト100
ｇに対し、添加剤としてゲル化剤およびシランカ
ツプリング剤をそれぞれ0.5〜3.7％（重量比）添
加したことを特徴とするものである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 Mo粉末はＷ粉末に比べて非常に活性であるば
かりでなく、焼結収縮も非常に大きいことは周知
のとおりである。これに対して本発明者が検討し
たグリーンシートは、焼結収縮が少なく、かつ焼
結したアルミナ基板の強度も他社のものに比べて
弱いことが判明した。 これらの理由より、導体ペーストは、焼結収縮
が少なく、かつペースト状態および印刷時におい
て、Mo粉末の分散が良好で、かつ凝集し難たく
すればよいと考えられる。それには、下記のよう
な性質を有するようにすればよい。すなわち () Mo粉末の活性を弱くする。 () 焼結収縮が少なく、かつ焼結し易いという
一見矛盾した焼結性にする。 () スルーホールに押込む時点では流動し易く
し、充填後には流動せず、しかも乾燥収縮の非
常に小さい性質にする。 これらの性質を有するようにするため、下記の
３項について検討した。 (1) 界面活性剤、結合剤および溶剤の組合せと凝
集との関係、 (2) Mo粉末の粒度と凝集との関係、 (3) ゲル化剤の効果、 上記について検討したところ、次のような結論
がえられた。 (a) 粒度が大きいほど凝集しにくく、かつ焼結収
縮も小さい。 (b) 結合剤として、シランカツプリング剤が凝集
防止に顕著な効果を発揮する。 (c) ゲル化剤は乾燥収縮を非常に小さくすると共
に、ペーストの接着強度を小さくすることがで
きる。 この結論より、粒度配合、シランカツプリング
剤およびゲル化剤の量を最適に選定すれば、溶剤
とバインダの種類に関係なくスルーホール充填に
最適のペーストを製作できることが判明した。 上記に基づいてなされた本実施例（Moペース
ト）の基本成分組成は、下記の表のとおりであ
る。
【表】
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、スルーホ
ールを確実に、かつ容易に充填することが可能で
あり、しかも微小（0.15mmφ）のスルーホールに
も適用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のセラミツク多層配線基板の一例
を示す断面図、第２図ａ，ｂは従来のペーストに
よるスルーホール充填および配線印刷形状を示す
断面図、第３図ａ，ｂは本発明のペーストによる
スルーホール充填および配線印刷形状を示す断面
図である。 １……セラミツク基板、２……スルーホール、
３……配線印刷パターン、４……すりばち状凹
部、５……すき間、６……凝集塊。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 基本成分組成が重量比で、粘度0.5〜40μｍの
    Mo粉末：63.0〜82.6％、溶剤：9.3〜25.0％、バ
    インダ：0.7〜4.6％からなるMoペースト100ｇに
    対し、添加剤としてゲル化剤およびシランカツプ
    リング剤をそれぞれ重量比で0.5〜3.7％添加した
    ことを特徴とするスルーホール充填用ペースト。 ２ 上記溶剤としてｎ−ブチルカルビトールアセ
    テートまたはα−テレピネオールまたはｎ−ブチ
    ルカルビトールを用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載のスルーホール充填用ペース
    ト。 ３ 上記バインダとしてエチルセルロースまたは
    ポリビニルブチラールまたはメチルアクリレート
    を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    記載のスルーホール充填用ペースト。 ４ 上記ゲル化剤としてジ・ベンジリデン−Ｄ−
    ソルビトールを用いることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載のスルーホール充填用ペース
    ト。
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