JPH04206401A - 低温焼成多層基板用の内層銀ペースト組成物 - 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、低温焼成多層基板用の内層銀ペースト組成物
に関するものである。

従来の技術 従来、グリーンシート上に導体ペーストを印字、乾燥し
、それらを積層して加圧、焼成する多層基板として、ア
ルミナグリーンシート上にＭ。

やＷのペーストを使用して多層基板とするものが代表的
であった。しかしながら、アルミナグリーンシートより
もより低温の８００℃〜１０００℃で焼成可能なグリー
ンシートが製造されるようになり、それに適合する導体
ペーストが求められるようになっている。

発明が解決しようとする課題 ８００℃〜１０００℃で焼成可能なグリーンシートは一
般にアルミナ粉末にガラス粉末、バインダー樹脂、可塑
材、溶剤等を混合してスラリー状態として後グリーンシ
ートとされる。このグリーンシート上に導体ペーストを
印刷乾燥し、これらを積層して加熱圧着させた後に焼成
される。

しかし、このような低温焼成多層基板の場合には、従来
のアルミナ基板を用いるハイブリッドＩＣに用いられて
いた既存のＡｇ、Ａｇ／Ｐｄ、Ａｇ／Ｐｔ、ＡｕやＣｕ
ペーストを用いて配線材料とした時、種々の問題が発生
する。その主な問題点は、 （１）層間での剥離現象、いわゆるデラミネーションの
発生 （２）　　基板のソリやフクレ である。これらは、基板材料と導体材料の焼結時期がミ
スマツチすることによって発生するのが主要な要因と考
えられる。本発明は、基板材料と導体材料の焼結時期が
ミスマツチするのを防ぎ、このことによって上記問題点
を解決する為の内層導体ペーストを提供するこ七を目的
とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、銀粉末１００重量部に対し、（１）軟化点が
３００℃ないし４５０℃の低軟化点ガラスフリットを３
〜８重量部、 （２）　　軟化点が５８０℃ないし８５０℃の高軟化点
ガラスフリットを５〜２０重量部、 （３）アルミナ粉末、ジルコニア粉末、あるいはマグネ
シア粉末の１種以上を１〜５重量部、を含有してなる低
温焼成多層基板用の内層銀ペースト組成物である。

作用 本発明の特徴は、軟化点の異なる、すなわち低軟化点（
３００〜４５０℃）と高軟化点く５８０〜８５０℃）の
カラスフリットを併用することにあり、且つアルミナ粉
末、ジルコニア粉末、あるいはマグネシア粉末の１種以
上を添加することにある。

低軟化点のカラスフリットは、５００℃前後の焼結初期
段階で内層銀ペーストとグリーンシートとの結合を起こ
さしめる働きをすると考えられる。従って、軟化点を３
００〜４５０℃の範囲に限定したのは、３００℃より下
では流動性のあるガラスを製造することが困難であり、
一方４５０℃を超えると内層銀ペーストの５００℃前後
の焼結初期段階でガラスの流動性が不充分な為グリーン
シートとの結合が充分に行なわれない為である。

しかし、低軟化点のみのガラスフリットを内層ペースト
に用いると焼結初期段階では結合に寄与するが、高温に
なってくると内層銀ペーストの焼結がグリーンシートよ
りも早過ぎる為、焼結収縮によって内層銀とグリーンシ
ートとの間に間隙が生じ、いわゆるデラミイ、−ジョン
の発生となる。

高軟化点のカラスフリットは、焼結初期段階ではグリー
ンシートと反応せず一種のフィラー成分と考えられるが
、高温度になるとグリーンシートと反応して接合強度を
高める。ここで軟化点の範囲を５８０〜８５０℃と限定
したのは、５８０℃より下だと、焼結初期段階でフィラ
ー成分としての役割を果たしえず、焼結初期よりも早く
内層銀ペーストの焼結を起こしてデラミネーションの発
生が起こりやすくなるからである。一方、軟化点が８５
０℃よりも高いと高温域での焼成過程でガラスとしての
グリーンシートとの結合が生じにくくなるからである。

このように、低軟化点と高軟化点のガラスをバランスよ
く配合することで、デラミネーションの発生はかなり抑
制されることが分かった。しかし、種々検討を進める中
で、内層銀ペーストの印刷面積が小さいと（例えば、１
００μｍ〜１曜のライン等）、上記ガラスを併用するこ
とでデラミネーションの発生は認められなかったものの
、面積が５１Ｗｌ×５１ｍ１以上と大きくなってくると
デラミネーションの発生が起こる場合があった。アルミ
ナ粉末、ジルコニア粉末、あるいはマグネシア粉末は、
内層銀ペーストのグリーンシート上への印刷面積が大き
い場合でも、デラミネーションの発生を起こさせない為
に添加するものである。それは、これらの粉末が内層銀
ペーストの焼結を抑え、印刷面積が大きくなって焼結収
縮が大きくなっても、その収縮を抑えることによるもの
と考えられる。低軟化点のガラスフリット配合量を３〜
８重量部としたのは、３重量部より少ないと焼結初期段
階でグリーンシートとの結合が充分ではなく、又、８重
量部を超えると焼結収縮が著しくデラミネーションの発
生が避けられなくなるからである。高軟化点のガラスフ
リット配合量を５〜２０重量部としたのは、５重量部よ
り少ないと高温度でのグリーンシートとの接合強度が充
分ではなく、又、２０重量部を超えると、内層銀の抵抗
地が太き（なり過ぎるからである。アルミナ粉末、ジル
コニア粉末、あるいはマグネシア粉末の配合量を１〜５
重量部としたのは、１重量部より少ないと、フィラーと
しての効果か充分ではなく、又、５重量部を超えると、
内層銀の抵抗値が大きくなり過ぎるからである。低軟化
点カラスフリット及び高軟化点カラスフリットの組成は
、特に限定されるものではなく、ホウケイ酸系、ホウケ
イ酸鉛系、ホウケイ酸亜鉛系、ホウケイ酸鉛亜鉛系等い
ずれでも良く、又、非晶質、結晶質のどちらでもよい。

又、これらの粉末の粒径は、通常のハイブリットＩｃ等
に用いられる厚膜ペーストと同程度でよ＜、０．１〜１
０μｍのものが使用される。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。銀粉末１０
０重量部に対し、低軟化点ガラスフリットとして日本電
気硝子■製ＬＳ−０８０３（軟化点３５０℃）、高軟化
点ガラスフリットとして日本電気硝子輛製ＧＡ−１（軟
化点５９５℃）、及びアルミナ粉末をそれぞれ添加量を
変えて加え、それら無機物１００重量部に対し、有機ビ
ヒクル（エチルセルロースのターピネオール溶り２０重
量部を加えて混合して資料式１〜１６の銀ペーストを作
成した。表１にこれら資料式１〜１６の低軟化点ガラス
フリット、高軟化点カラスフリ・ソト及びアルミナ粉末
の配合部数を記載した。

（以　　下　　余　　白） これらのペーストをセラミックーカラスグリーンシート
上にスクリーン印刷をし、乾燥した。なお、印刷パター
ンは、０．１１〜１ｍ幅のライン及び１．　ｍｍ　Ｘ　
１　ｍｍ〜２０　＋ｎｍ　Ｘ　２０口のパッドを用いた
。然る後に、このグリーンシート８枚を加熱圧着して焼
成した。焼成は箱型炉を用い、４００℃２時間で脱バイ
ンダーを行なった後にベルト式焼成炉を用い、基板の投
入から出口まで（インアウト）１時間でピーク９００℃
×１０分で行なった。

なお、デラミネーション欄の×、△、○はそれぞれ、 ×；基板焼成後、基板の膨れが著しいく商品として不可
） △：基板焼成後、基板の膨れは認められないが、電子顕
微鏡で断面を観察するとデラミネーションが認められる
（商品として不可） ○：基板焼成後、基板の膨れも電子顕微鏡による観察で
もデラミネーションは認められない（商品として良） を示している。

上記資料ＮＱＩ〜１６において、低軟化点、高軟化点の
ガラスフリットの軟化点を変え、アルミナ粉末に変えて
ジルコニア粉末、マグネシア粉末を用いて検討した。そ
の結果を表２に示した。

（以　　下　　余　　白） なお、低軟化点ガラスフリットは５重量部、高軟化点ガ
ラスフリットは１０重量部、ジルコニア、マグネシア粉
末は３重量部をそれぞれ銀１００重量部に対し用いた。

発明の効果 本発明の低温焼成多層基板用の内層銀ペースト組成物は
、低軟化点ガラスフリットと高軟化点ガラスフリットと
を併用し、更にフィラー成分としてアルミナ粉、ジルコ
ニア粉あるいはマグネシア粉を含有したものであり、こ
れを用いることにより、デラミネーションや基板の膨れ
が全（発生しない低温焼成多層基板を製造することが出
来るようになる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　銀粉末１００重量部に対し、 （１）軟化点が３００℃ないし４５０℃の低軟化点ガラ
   スフリットを３〜８重量部、 （２）軟化点５８０℃ないし８５０℃の高軟化点ガラス
   フリットを５〜２０重量部、 （３）アルミナ粉末，ジルコニア粉末、あるいはマグネ
   シア粉末の１種以上を１〜５重量部、 を含有してなる低温焼成多層基板用の内層銀ペースト組
   成物。