JPH04328207A - 導体組成物および配線基板 - Google Patents
導体組成物および配線基板Info
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- JPH04328207A JPH04328207A JP12533991A JP12533991A JPH04328207A JP H04328207 A JPH04328207 A JP H04328207A JP 12533991 A JP12533991 A JP 12533991A JP 12533991 A JP12533991 A JP 12533991A JP H04328207 A JPH04328207 A JP H04328207A
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- Paints Or Removers (AREA)
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Glass Compositions (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の素
子を実装する配線基板に外部導体を形成するための導体
組成物と、この導体組成物によって外部導体を形成した
配線基板とに関する。
子を実装する配線基板に外部導体を形成するための導体
組成物と、この導体組成物によって外部導体を形成した
配線基板とに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、基板材料と導体とを約1000℃
以下の低温で同時焼成して得られる配線基板の開発が進
められている。このような低温焼成配線基板の基板材料
は、アルミナーガラス複合体を主成分としたものである
。一方、導体材料は、従来のWやMoに代り、導通抵抗
が低いAg系の材料の使用が可能となっている。
以下の低温で同時焼成して得られる配線基板の開発が進
められている。このような低温焼成配線基板の基板材料
は、アルミナーガラス複合体を主成分としたものである
。一方、導体材料は、従来のWやMoに代り、導通抵抗
が低いAg系の材料の使用が可能となっている。
【0003】このような配線基板の内部導体としてはA
gが用いられているが、外部導体は実装部品と半田付け
されるので、外部導体には半田濡れ性が良好であること
が要求され、主にAg合金系材料が用いられている。
gが用いられているが、外部導体は実装部品と半田付け
されるので、外部導体には半田濡れ性が良好であること
が要求され、主にAg合金系材料が用いられている。
【0004】また、半田後の接着強度は、初期において
も経時後においても十分高いことが必要である。一般に
エージング劣化は、半田中のSnのAg中への拡散が原
因であるとされているが、長時間にわたり、高温にさら
されるような場合にも、十分な接着強度を示すエージン
グ特性に優れたものであることが必要とされる。
も経時後においても十分高いことが必要である。一般に
エージング劣化は、半田中のSnのAg中への拡散が原
因であるとされているが、長時間にわたり、高温にさら
されるような場合にも、十分な接着強度を示すエージン
グ特性に優れたものであることが必要とされる。
【0005】ところで、導体組成物は、Ag系等の導体
金属粉末とガラスフリットを含む無機結合剤とをビヒク
ル中に分散して得られている。
金属粉末とガラスフリットを含む無機結合剤とをビヒク
ル中に分散して得られている。
【0006】そこで、半田濡れ性と接着強度とを向上さ
せるために、外部導体用の導体組成物におけるガラスフ
リットのガラス組成に対し種々の提案がなされている(
特公昭62−32562号、特開昭63−207001
号、特開昭64−86404号、特開平1−29809
0号等)。
せるために、外部導体用の導体組成物におけるガラスフ
リットのガラス組成に対し種々の提案がなされている(
特公昭62−32562号、特開昭63−207001
号、特開昭64−86404号、特開平1−29809
0号等)。
【0007】ところで、このような配線基板は、通常、
基板材料のグリーンシートに内部導体パターンを形成後
、これを積層して焼成したのち、外部導体パターンを形
成して焼成し、さらに抵抗体パターンを形成して焼成し
て作製される。そして、抵抗体パターンは、導電体ない
し抵抗体粒子とガラスフリットを含む無機結合剤とをビ
ヒクル中に分散した抵抗体組成物を印刷して形成されて
いる。
基板材料のグリーンシートに内部導体パターンを形成後
、これを積層して焼成したのち、外部導体パターンを形
成して焼成し、さらに抵抗体パターンを形成して焼成し
て作製される。そして、抵抗体パターンは、導電体ない
し抵抗体粒子とガラスフリットを含む無機結合剤とをビ
ヒクル中に分散した抵抗体組成物を印刷して形成されて
いる。
【0008】このように、焼成後の外部導体パターンに
抵抗体パターンを印刷、焼成すると、導体中のガラスと
抵抗体中のガラスとが反応して、導体のガラスが押し出
されるブリードアウト現象が生じてしまい、抵抗体の電
気特性に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。特
に、配線パターンを微細にし、かつ膜厚を薄くした高密
度配線基板では、このブリードアウト現象によりショー
トが生じやすい。また、エージングないし耐湿負荷エー
ジングにより、マイグレーション等が生じやすく信頼性
が低下する。
抵抗体パターンを印刷、焼成すると、導体中のガラスと
抵抗体中のガラスとが反応して、導体のガラスが押し出
されるブリードアウト現象が生じてしまい、抵抗体の電
気特性に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。特
に、配線パターンを微細にし、かつ膜厚を薄くした高密
度配線基板では、このブリードアウト現象によりショー
トが生じやすい。また、エージングないし耐湿負荷エー
ジングにより、マイグレーション等が生じやすく信頼性
が低下する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半田
濡れ性に優れ、かつ接着強度が高く、ブリードアウト現
象が防止された導体組成物および配線基板を提供するこ
とにある。
濡れ性に優れ、かつ接着強度が高く、ブリードアウト現
象が防止された導体組成物および配線基板を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の構成(1)〜(8)の本発明により達成される。
の構成(1)〜(8)の本発明により達成される。
【0011】(1)AgとPdおよび/またはPtとを
含有する導体と、ガラスフリットを含む無機結合剤とを
ビヒクル中に分散した導体組成物において、前記ガラス
フリットがPbO−B2 O3 −SiO2 −MnO
2 系の非晶質ガラスと、ZnO−B2 O3 −Si
O2 −MnO2 系の結晶化ガラスと、PbO−B2
O3 −SiO2 −ZnO系の低融点ガラスとを含
有し、前記ガラスフリットは、前記導体に対して6〜2
0wt% 含有されることを特徴とする導体組成物。
含有する導体と、ガラスフリットを含む無機結合剤とを
ビヒクル中に分散した導体組成物において、前記ガラス
フリットがPbO−B2 O3 −SiO2 −MnO
2 系の非晶質ガラスと、ZnO−B2 O3 −Si
O2 −MnO2 系の結晶化ガラスと、PbO−B2
O3 −SiO2 −ZnO系の低融点ガラスとを含
有し、前記ガラスフリットは、前記導体に対して6〜2
0wt% 含有されることを特徴とする導体組成物。
【0012】(2) 前記ガラスフリットのガラス組
成は、PbO30〜50wt% 、B2 O3 10〜
25wt% 、SiO2 5〜15wt% 、MnO2
1〜20wt% 、ZnO8〜25wt% である上
記(1)に記載の導体組成物。
成は、PbO30〜50wt% 、B2 O3 10〜
25wt% 、SiO2 5〜15wt% 、MnO2
1〜20wt% 、ZnO8〜25wt% である上
記(1)に記載の導体組成物。
【0013】(3) 前記非晶質ガラスに対する前記
結晶化ガラスの割合が重量比で0.2〜0.85である
上記(1)または(2)に記載の導体組成物。
結晶化ガラスの割合が重量比で0.2〜0.85である
上記(1)または(2)に記載の導体組成物。
【0014】(4) 前記低融点ガラスを導体に対し
て1〜4wt% 含有する上記(1)ないし(3)のい
ずれかに記載の導体組成物。
て1〜4wt% 含有する上記(1)ないし(3)のい
ずれかに記載の導体組成物。
【0015】(5) 前記無機結合剤が、さらに、T
iO2 、ZrO2 、CoO、NiO、Al2 O3
、Bi2 O3 およびSb2 O3 のうちの少な
くとも一種以上を、前記導体に対して10ppm 〜2
wt% 含有する上記(1)ないし(4)のいずれかに
記載の導体組成物。
iO2 、ZrO2 、CoO、NiO、Al2 O3
、Bi2 O3 およびSb2 O3 のうちの少な
くとも一種以上を、前記導体に対して10ppm 〜2
wt% 含有する上記(1)ないし(4)のいずれかに
記載の導体組成物。
【0016】(6) 上記(1)ないし(5)のいず
れかに記載の導体組成物を用いて外部導体を形成した配
線基板。
れかに記載の導体組成物を用いて外部導体を形成した配
線基板。
【0017】(7) 前記外部導体と接して、ガラス
を35〜95wt% 含有する抵抗体を有する上記(6
)に記載の配線基板。
を35〜95wt% 含有する抵抗体を有する上記(6
)に記載の配線基板。
【0018】(8) 前記ガラスは非晶質ガラスを9
0wt% 以上含有する上記(7)に記載の配線基板。
0wt% 以上含有する上記(7)に記載の配線基板。
【0019】
【作用】本発明では導体組成物のガラスフリット成分を
PbO−B2 O3 −SiO2 −MnO2 系の非
晶質ガラス、ZnO−B2 O3 −SiO2 −Mn
O2系の結晶化ガラスおよびPbO−B2 O3 −S
iO2 −ZnO2 系の低融点ガラスを所定割合で含
む混合物としている。
PbO−B2 O3 −SiO2 −MnO2 系の非
晶質ガラス、ZnO−B2 O3 −SiO2 −Mn
O2系の結晶化ガラスおよびPbO−B2 O3 −S
iO2 −ZnO2 系の低融点ガラスを所定割合で含
む混合物としている。
【0020】このように結晶化ガラスが存在することに
より、外部導体中のガラス成分と抵抗体中のガラス成分
とが反応するのを抑制することができ、導体中のガラス
のブリードアウト現象の発生が防止される。この結果、
耐湿負荷エージング後の電気特性の劣化を防止すること
ができる。また、導体層のパターンを例えば200μm
以下の細線パターンとしてその膜厚も薄くした高密度
配線基板においてもショートの発生が有効に防止される
。
より、外部導体中のガラス成分と抵抗体中のガラス成分
とが反応するのを抑制することができ、導体中のガラス
のブリードアウト現象の発生が防止される。この結果、
耐湿負荷エージング後の電気特性の劣化を防止すること
ができる。また、導体層のパターンを例えば200μm
以下の細線パターンとしてその膜厚も薄くした高密度
配線基板においてもショートの発生が有効に防止される
。
【0021】また、このようなガラス組成とすることに
よって、半田濡れ性も十分である。さらには半田後の接
着強度は初期およびエージング後のいずれにおいても十
分である。特に、導体素子等を半田付けしたときの半田
中のSnが導体中へ拡散し、これが基板と導体との接着
強度を低下させることを防止することができる。
よって、半田濡れ性も十分である。さらには半田後の接
着強度は初期およびエージング後のいずれにおいても十
分である。特に、導体素子等を半田付けしたときの半田
中のSnが導体中へ拡散し、これが基板と導体との接着
強度を低下させることを防止することができる。
【0022】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
に説明する。
【0023】本発明の導体組成物は、導体の基本組成と
なるAgとPdおよび/またはPtとを含有する。すな
わち、Ag−Pd、Ag−Pt、Ag−Pd−Ptのい
ずれかの合金を含有する。
なるAgとPdおよび/またはPtとを含有する。すな
わち、Ag−Pd、Ag−Pt、Ag−Pd−Ptのい
ずれかの合金を含有する。
【0024】このように、Ag合金を用いることによっ
て、Ag単独とするよりも、Pdの場合、耐マイグレー
ション性、耐半田喰われ性が向上する効果が得られ、P
tの場合は、少量の添加より半田濡れ性が向上する効果
が得られる。
て、Ag単独とするよりも、Pdの場合、耐マイグレー
ション性、耐半田喰われ性が向上する効果が得られ、P
tの場合は、少量の添加より半田濡れ性が向上する効果
が得られる。
【0025】このようなAg合金におけるAg、Pd、
Ptの割合は、目的に応じて適宜決定されるが、Ag−
Pd合金では、Pdの含有率を5〜25wt%とするこ
とが好ましい。Pd含有率が5wt% 未満であると、
Pd添加の効果が得られず、また25wt% を超える
と導体の導電性が悪くなるからである。
Ptの割合は、目的に応じて適宜決定されるが、Ag−
Pd合金では、Pdの含有率を5〜25wt%とするこ
とが好ましい。Pd含有率が5wt% 未満であると、
Pd添加の効果が得られず、また25wt% を超える
と導体の導電性が悪くなるからである。
【0026】また、Ag−Pt合金では、Ptの含有率
を0.5〜5wt% とすることが好ましい。Pt含有
率が0.5wt% 未満であると、Pt添加の効果が得
られず、また5wt% を超えると導体の導電性が悪く
なるからである。
を0.5〜5wt% とすることが好ましい。Pt含有
率が0.5wt% 未満であると、Pt添加の効果が得
られず、また5wt% を超えると導体の導電性が悪く
なるからである。
【0027】また、Ag−Pd−Pt合金では、Pdの
含有率を5〜25wt% とし、Ptの含有率を0.5
〜5wt% とすることが好ましい。このような含有率
とすることによってPd、Pt添加の効果を得ることが
でき、導体の導電性も十分とすることができる。
含有率を5〜25wt% とし、Ptの含有率を0.5
〜5wt% とすることが好ましい。このような含有率
とすることによってPd、Pt添加の効果を得ることが
でき、導体の導電性も十分とすることができる。
【0028】本発明の導体組成物は、ペースト状であり
、このような状態ではAgとPdおよび/またはPtと
が別個に存在していてもよい。この場合、後の焼成によ
りAg合金となる。
、このような状態ではAgとPdおよび/またはPtと
が別個に存在していてもよい。この場合、後の焼成によ
りAg合金となる。
【0029】このようなAg合金、あるいは、上記のよ
うにAg合金となる金属は、通常、ペースト状の組成物
中に粒子として存在する。
うにAg合金となる金属は、通常、ペースト状の組成物
中に粒子として存在する。
【0030】Ag合金粒子の平均粒径は、0.01〜1
0μm 程度とするのが好ましい。その理由は、平均粒
径が0.01μm 未満であると導体の収縮率が大きく
なりすぎ、また10μm を超えると導体組成物の印刷
性、分散性が悪くなるからである。
0μm 程度とするのが好ましい。その理由は、平均粒
径が0.01μm 未満であると導体の収縮率が大きく
なりすぎ、また10μm を超えると導体組成物の印刷
性、分散性が悪くなるからである。
【0031】また、Ag合金となる金属の粒子では、A
g粒子、Pd粒子、Pt粒子ともに、平均粒径は0.0
1〜10μm 程度とするのが好ましい。その理由は、
平均粒径が0.01μm 未満であると上記Ag合金粒
子の場合と同様、収縮率の点で不十分となり、また10
μm を超えるとPdの添加による耐マイグレーション
性の改善効果等が小さくなるからである。
g粒子、Pd粒子、Pt粒子ともに、平均粒径は0.0
1〜10μm 程度とするのが好ましい。その理由は、
平均粒径が0.01μm 未満であると上記Ag合金粒
子の場合と同様、収縮率の点で不十分となり、また10
μm を超えるとPdの添加による耐マイグレーション
性の改善効果等が小さくなるからである。
【0032】本発明では、導体に対し、無機結合剤とし
てガラスフリットを6〜20wt% 、好ましくは8〜
14wt% 含有する。
てガラスフリットを6〜20wt% 、好ましくは8〜
14wt% 含有する。
【0033】この場合のガラスフリットは、PbO−B
2 O3−SiO2 −MnO2 系の非晶質ガラス、
ZnO−B2 O3 −SiO2 −MnO2 系の結
晶化ガラスおよびPbO−B2 O3 −SiO2 −
ZnO系の低融点ガラスの混合物である。
2 O3−SiO2 −MnO2 系の非晶質ガラス、
ZnO−B2 O3 −SiO2 −MnO2 系の結
晶化ガラスおよびPbO−B2 O3 −SiO2 −
ZnO系の低融点ガラスの混合物である。
【0034】本発明の特徴は、このような3種類のガラ
スが混在するところにあり、またガラスフリットの含有
量を上記範囲とすることによって、本発明の効果が得ら
れる。
スが混在するところにあり、またガラスフリットの含有
量を上記範囲とすることによって、本発明の効果が得ら
れる。
【0035】ガラスフリットが6wt% 未満となると
、エージング特性が悪化し、20wt% を超えると半
田濡れ性が不十分となり、かつブリードアウト現象が生
じる。
、エージング特性が悪化し、20wt% を超えると半
田濡れ性が不十分となり、かつブリードアウト現象が生
じる。
【0036】また、結晶化ガラスの非晶質ガラスに対す
る割合は、重量比で〔結晶化ガラス/非晶質ガラス〕が
0.2〜0.85、好ましくは0.4〜0.75とする
のがよい。このような割合とすることによって、ブリー
ドアウト現象をより一層良好に防止する。0.2未満で
はブリードアウト現象の防止の効果が減少し、0.85
を超えると半田濡れ性が不十分となる。
る割合は、重量比で〔結晶化ガラス/非晶質ガラス〕が
0.2〜0.85、好ましくは0.4〜0.75とする
のがよい。このような割合とすることによって、ブリー
ドアウト現象をより一層良好に防止する。0.2未満で
はブリードアウト現象の防止の効果が減少し、0.85
を超えると半田濡れ性が不十分となる。
【0037】また、導体に対する低融点ガラスの含有量
は、1〜4wt% 、好ましくは2.5〜3.5wt%
とするのがよい。このような割合とすることによって
、半田濡れ性が良好となる。1wt% 未満となると半
田濡れ性が悪化してくる。また、4wt% を超えると
半田濡れ性の効果がみられず、ブリードアウト現象も生
じてくる。
は、1〜4wt% 、好ましくは2.5〜3.5wt%
とするのがよい。このような割合とすることによって
、半田濡れ性が良好となる。1wt% 未満となると半
田濡れ性が悪化してくる。また、4wt% を超えると
半田濡れ性の効果がみられず、ブリードアウト現象も生
じてくる。
【0038】また、各ガラスの主成分となる各酸化物の
割合は、wt% で表示して以下のものであり、また、
軟化点は以下の通りのものである。
割合は、wt% で表示して以下のものであり、また、
軟化点は以下の通りのものである。
【0039】なお、軟化点は、3.5×3.5×12m
mの試料を用い、荷重3gにて、示差熱膨張を用いて測
定したものである。
mの試料を用い、荷重3gにて、示差熱膨張を用いて測
定したものである。
【0040】(1)非晶質ガラス
PbO(55〜65)−B2 O3 (15〜25)−
SiO2 (5〜15)−MnO2 (5〜15)軟化
点450〜520℃、特に480℃程度
SiO2 (5〜15)−MnO2 (5〜15)軟化
点450〜520℃、特に480℃程度
【0041】(
2)結晶化ガラス ZnO(55〜65)−B2 O3 (15〜25)−
SiO2 (5〜15)−MnO2 (5〜15)軟化
点530〜610℃、特に550℃程度
2)結晶化ガラス ZnO(55〜65)−B2 O3 (15〜25)−
SiO2 (5〜15)−MnO2 (5〜15)軟化
点530〜610℃、特に550℃程度
【0042】(
3)低融点ガラス PbO(70〜85)−B2 O3 (8〜12)−S
iO2 (1〜3)−ZnO(3〜10) 軟化点300〜400℃程度
3)低融点ガラス PbO(70〜85)−B2 O3 (8〜12)−S
iO2 (1〜3)−ZnO(3〜10) 軟化点300〜400℃程度
【0043】本発明におけるガラスフリットは、上記の
ように、3種のガラスが混在するものであるが、このガ
ラスフリットを構成する各酸化物の割合は以下の通りで
ある。
ように、3種のガラスが混在するものであるが、このガ
ラスフリットを構成する各酸化物の割合は以下の通りで
ある。
【0044】PbO:30〜65wt% 、好ましくは
45〜60wt% B2 O3 :10〜25wt% 、好ましくは14〜
20wt%SiO2 :5〜15wt% 、好ましくは
7〜11wt%MnO2 :1〜20wt% 、好まし
くは3〜15wt%ZnO:8〜25wt% 、好まし
くは10〜20wt%
45〜60wt% B2 O3 :10〜25wt% 、好ましくは14〜
20wt%SiO2 :5〜15wt% 、好ましくは
7〜11wt%MnO2 :1〜20wt% 、好まし
くは3〜15wt%ZnO:8〜25wt% 、好まし
くは10〜20wt%
【0045】このような含有量と
することによって本発明の効果が得られる。
することによって本発明の効果が得られる。
【0046】PbOが30wt% 未満となると、エー
ジング特性が不十分となる傾向にあり、65wt% を
超えると、ブリードアウト現象が発生してくる。
ジング特性が不十分となる傾向にあり、65wt% を
超えると、ブリードアウト現象が発生してくる。
【0047】また、B2 O3 が10wt% 未満と
なってもエージング特性が不十分となる傾向にあり、2
5wt% を超えると、ブリードアウト現象が発生して
くる。また、SiO2 が5wt%未満となってもエー
ジング特性が不十分となる傾向にあり、15wt% を
超えるとブリードアウト現象が発生してくる。さらにM
nO2 が1wt% 未満となってもエージング特性が
不十分となる傾向にあり、20wt% を超えると半田
濡れ性が悪くなってくる。また、ZnOが8wt%未満
となるとブリードアウト現象が発生し、25wt% を
超えると、半田濡れ性が悪くなってくる。
なってもエージング特性が不十分となる傾向にあり、2
5wt% を超えると、ブリードアウト現象が発生して
くる。また、SiO2 が5wt%未満となってもエー
ジング特性が不十分となる傾向にあり、15wt% を
超えるとブリードアウト現象が発生してくる。さらにM
nO2 が1wt% 未満となってもエージング特性が
不十分となる傾向にあり、20wt% を超えると半田
濡れ性が悪くなってくる。また、ZnOが8wt%未満
となるとブリードアウト現象が発生し、25wt% を
超えると、半田濡れ性が悪くなってくる。
【0048】このようなガラスは、0.1〜10μm
の平均粒径の粉末として用いられる。
の平均粒径の粉末として用いられる。
【0049】平均粒径が0.1μm 未満となると、粉
砕時の不純物混入が著しくなり、10μm を超えると
、印刷性が悪くなる傾向にある。
砕時の不純物混入が著しくなり、10μm を超えると
、印刷性が悪くなる傾向にある。
【0050】さらに、本発明では、無機結合剤としてガ
ラスフリットのほかにTiO2 、ZrO2 、CoO
、NiO、Al2 O3 、Bi2 O3 およびSb
2 O3 から選ばれる少なくとも一種の化合物を添加
する。このときの添加量は、導体に対し、10ppm
〜2wt% とするのがよい。上記化合物を上記範囲と
して添加することによって半田濡れ性およびエージング
特性をさらに改善することができる。10ppm 未満
では、エージング特性の改善効果が少なくなり、2wt
% を超えると半田濡れ性が不十分となってくる。
ラスフリットのほかにTiO2 、ZrO2 、CoO
、NiO、Al2 O3 、Bi2 O3 およびSb
2 O3 から選ばれる少なくとも一種の化合物を添加
する。このときの添加量は、導体に対し、10ppm
〜2wt% とするのがよい。上記化合物を上記範囲と
して添加することによって半田濡れ性およびエージング
特性をさらに改善することができる。10ppm 未満
では、エージング特性の改善効果が少なくなり、2wt
% を超えると半田濡れ性が不十分となってくる。
【0051】本発明に用いるビヒクルとしては、エチル
セルロース、ニトロセルロース、アクリル系樹脂等のバ
インダー、テルピネオール、ブチルカルビトール等の溶
剤、その他分散剤、活性剤等が挙げられ、これらのうち
任意のものが目的に応じて適宜添加される。
セルロース、ニトロセルロース、アクリル系樹脂等のバ
インダー、テルピネオール、ブチルカルビトール等の溶
剤、その他分散剤、活性剤等が挙げられ、これらのうち
任意のものが目的に応じて適宜添加される。
【0052】なお、一般に、導体組成物中の上記ビヒク
ルの含有率は、10〜70wt%程度である。
ルの含有率は、10〜70wt%程度である。
【0053】本発明の導体組成物は、前記のAg合金粒
あるいはAg粒とPd粒および/またはPt粒の金属粒
と、前記のガラスフリットを含む無機結合剤とを混合し
、これにバインダー、溶剤等のビヒクルを加え、これら
を混練してスラリー化することにより得ることができる
。ここで、ペースト組成物の粘度は、3万〜30万cp
s 程度に調製しておくのがよい。
あるいはAg粒とPd粒および/またはPt粒の金属粒
と、前記のガラスフリットを含む無機結合剤とを混合し
、これにバインダー、溶剤等のビヒクルを加え、これら
を混練してスラリー化することにより得ることができる
。ここで、ペースト組成物の粘度は、3万〜30万cp
s 程度に調製しておくのがよい。
【0054】本発明の導体組成物は、基板上に所定のパ
ターンに印刷されて焼成するなどして使用される。
ターンに印刷されて焼成するなどして使用される。
【0055】このように、本発明の導体組成物を用いて
外部導体とした多層配線基板の一構成例が図1に示され
ている。図1は、多層配線基板の部分断面図である。
外部導体とした多層配線基板の一構成例が図1に示され
ている。図1は、多層配線基板の部分断面図である。
【0056】同図に示すように、多層配線基板1は、複
数の層を積層し、焼成により一体化した絶縁体の基板4
を有し、この基板4の内部には、所定パターンの内部導
体2が形成され、この内部導体2が基板4の表面に露出
した部分に外部導体3が形成されている。
数の層を積層し、焼成により一体化した絶縁体の基板4
を有し、この基板4の内部には、所定パターンの内部導
体2が形成され、この内部導体2が基板4の表面に露出
した部分に外部導体3が形成されている。
【0057】基板4の構成材料としては、内部導体2等
とともに同時焼成可能なものとして、アルミナ−ホウケ
イ酸ガラス、アルミナ−鉛ホウケイ酸ガラス、アルミナ
−ホウケイ酸バリウムガラス、アルミナ−ホウケイ酸カ
ルシウムガラス、アルミナ−ホウケイ酸ストロンチウム
ガラス、アルミナ−ホウケイ酸マグネシウムガラス等の
酸化物骨材とガラスとを含む低温焼結材料が好ましい。
とともに同時焼成可能なものとして、アルミナ−ホウケ
イ酸ガラス、アルミナ−鉛ホウケイ酸ガラス、アルミナ
−ホウケイ酸バリウムガラス、アルミナ−ホウケイ酸カ
ルシウムガラス、アルミナ−ホウケイ酸ストロンチウム
ガラス、アルミナ−ホウケイ酸マグネシウムガラス等の
酸化物骨材とガラスとを含む低温焼結材料が好ましい。
【0058】このような基板材料において、ガラスの含
有率は、一般に50〜80wt%程度とするのがよい。
有率は、一般に50〜80wt%程度とするのがよい。
【0059】内部導体2は、通常多層配線され、基板4
の厚さ方向に形成されたスルーホール5を介して互いに
導通されている。
の厚さ方向に形成されたスルーホール5を介して互いに
導通されている。
【0060】外部導体3は、基板4の表面に形成され、
チップインダクタ、チップコンデンサ等のチップ部品や
半導体集積回路素子、ダイオード等の素子等の表面実装
部品7を半田6により半田付けするためのパッドとして
用いられ、あるいは抵抗体8への導通用として用いられ
る。なお、表面を覆うように絶縁被覆層が形成されてい
てもよい。
チップインダクタ、チップコンデンサ等のチップ部品や
半導体集積回路素子、ダイオード等の素子等の表面実装
部品7を半田6により半田付けするためのパッドとして
用いられ、あるいは抵抗体8への導通用として用いられ
る。なお、表面を覆うように絶縁被覆層が形成されてい
てもよい。
【0061】本発明の導体組成物は、上記外部導体3を
形成するのに適用される。
形成するのに適用される。
【0062】なお、内部導体2は、導電性が良いことを
優先させる点でAgを主体とする導体、特にAgとする
のが好ましい。内部導体用組成物は、導体と、導体に対
し、5〜10wt% 程度のガラスフリットとを含有す
る。
優先させる点でAgを主体とする導体、特にAgとする
のが好ましい。内部導体用組成物は、導体と、導体に対
し、5〜10wt% 程度のガラスフリットとを含有す
る。
【0063】また、内部導体2の膜厚は、通常5〜20
μm 程度、外部導体3の膜厚は、通常5〜20μm
程度とされる。そして、内部導体および外部導体の導通
抵抗は、その組成にもよるが、一般的に、前者は2〜1
0mΩ/□、後者は、10〜30mΩ/□程度とするの
がよい。
μm 程度、外部導体3の膜厚は、通常5〜20μm
程度とされる。そして、内部導体および外部導体の導通
抵抗は、その組成にもよるが、一般的に、前者は2〜1
0mΩ/□、後者は、10〜30mΩ/□程度とするの
がよい。
【0064】さらに、抵抗体8は、酸化ルテニウム、鉛
ルテニウムパイロクロア等の抵抗体とガラスフリットと
を含有する。抵抗体粒子の粒径は、0.05〜0.5μ
m 程度とし、この抵抗体に対し、ガラスフリットの含
有量は35〜95wt% 程度である。
ルテニウムパイロクロア等の抵抗体とガラスフリットと
を含有する。抵抗体粒子の粒径は、0.05〜0.5μ
m 程度とし、この抵抗体に対し、ガラスフリットの含
有量は35〜95wt% 程度である。
【0065】ガラスフリットは、一般にPbO45〜6
0wt% 、B2 O3 10〜20wt% 、SiO
2 20〜30wt% 、ZnO0〜8wt% 程度、
軟化点450〜600℃程度とし、ガラスフリット中、
非晶質ガラスが90wt% 以上含有される。そして、
このような抵抗体中のガラスフリットに対し、本発明に
従い、ブリードアウト現象が良好に防止されるものであ
る。
0wt% 、B2 O3 10〜20wt% 、SiO
2 20〜30wt% 、ZnO0〜8wt% 程度、
軟化点450〜600℃程度とし、ガラスフリット中、
非晶質ガラスが90wt% 以上含有される。そして、
このような抵抗体中のガラスフリットに対し、本発明に
従い、ブリードアウト現象が良好に防止されるものであ
る。
【0066】このような多層配線基板は、例えば以下の
ようにして製造する。
ようにして製造する。
【0067】まず、基板材料となるグリーンシートを作
製する。
製する。
【0068】このグリーンシートは、基板の原材料であ
るアルミナ粉末等の骨材とガラス粉末(例えば、ホウケ
イ酸ガラス)とを所定量混合し、これにバインダー樹脂
、溶剤等を加え、これらを混練してスラリー化し、例え
ばドクターブレード法により0.1〜0.3mm程度の
厚さのグリーンシートを所定枚数作製する。
るアルミナ粉末等の骨材とガラス粉末(例えば、ホウケ
イ酸ガラス)とを所定量混合し、これにバインダー樹脂
、溶剤等を加え、これらを混練してスラリー化し、例え
ばドクターブレード法により0.1〜0.3mm程度の
厚さのグリーンシートを所定枚数作製する。
【0069】次いで、グリーンシートにパンチングマシ
ーンや金型プレスを用いてスルーホール5を形成し、そ
の後、内部導体用組成物を各グリーンシート上に例えば
スクリーン印刷法により印刷し、所定パターンの内部導
体層を形成するとともにスルーホール5内に充填する。
ーンや金型プレスを用いてスルーホール5を形成し、そ
の後、内部導体用組成物を各グリーンシート上に例えば
スクリーン印刷法により印刷し、所定パターンの内部導
体層を形成するとともにスルーホール5内に充填する。
【0070】次いで、各グリーンシートを重ね合せ、熱
プレス(約40〜120℃、50〜1000Kgf/c
m2)を加えてグリーンシートの積層体とし、必要に応
じて脱バインダー処理、切断用溝の形成等を行なう。
プレス(約40〜120℃、50〜1000Kgf/c
m2)を加えてグリーンシートの積層体とし、必要に応
じて脱バインダー処理、切断用溝の形成等を行なう。
【0071】その後、グリーンシートの積層体を通常空
気中で800〜1000℃程度の温度で焼成、一体化し
、基板4に内部導体2が形成された多層配線基板を得る
。
気中で800〜1000℃程度の温度で焼成、一体化し
、基板4に内部導体2が形成された多層配線基板を得る
。
【0072】そして、外部導体用ペーストをスクリーン
印刷法等により印刷し、焼成して外部導体3を形成する
。さらに、抵抗体材料ペーストを印刷して焼成し、抵抗
体8を形成する。なお、これら外部導体3や抵抗体8は
基板4と一体同時焼成して形成してもよい。ただし、基
板を焼成後、基板上に印刷、焼成するときには、接着強
度が低いものとなるが、本発明の適用により接着強度は
きわめて高いものとなる。
印刷法等により印刷し、焼成して外部導体3を形成する
。さらに、抵抗体材料ペーストを印刷して焼成し、抵抗
体8を形成する。なお、これら外部導体3や抵抗体8は
基板4と一体同時焼成して形成してもよい。ただし、基
板を焼成後、基板上に印刷、焼成するときには、接着強
度が低いものとなるが、本発明の適用により接着強度は
きわめて高いものとなる。
【0073】その後、所定の表面実装部品7を外部導体
3に半田付けし、必要に応じ、絶縁被覆層を形成して図
1に示す多層配線基板1が得られる。
3に半田付けし、必要に応じ、絶縁被覆層を形成して図
1に示す多層配線基板1が得られる。
【0074】なお、基板も上記グリーンシート法に代り
印刷法により作製してもよい。
印刷法により作製してもよい。
【0075】以上では、本発明を多層配線基板に適用し
た場合の例を説明したが、本発明は、これに限らず、同
時焼成配線基板のような単層の基板等にも適用すること
ができる。
た場合の例を説明したが、本発明は、これに限らず、同
時焼成配線基板のような単層の基板等にも適用すること
ができる。
【0076】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【0077】実施例1
(1)導体組成物の作製
表1に示すような成分組成となるような導体組成物の導
体100重量部に対し、ビヒクルとしてエチルセルロー
ス系樹脂および高沸点溶剤(テルピネオール)を20〜
40重量部加え、混練して、表1の導体組成物1〜10
を得た。
体100重量部に対し、ビヒクルとしてエチルセルロー
ス系樹脂および高沸点溶剤(テルピネオール)を20〜
40重量部加え、混練して、表1の導体組成物1〜10
を得た。
【0078】なお、導体は焼成時にAg合金になるよう
に添加し、Ag粒子は平均粒径10μm のもの、Pd
粒子は1μm のもの、Pt粒子は1μm のもの、ガ
ラスは平均粒径8μm のもの、酸化物添加剤は平均粒
径5μm のものをそれぞれ用いた。
に添加し、Ag粒子は平均粒径10μm のもの、Pd
粒子は1μm のもの、Pt粒子は1μm のもの、ガ
ラスは平均粒径8μm のもの、酸化物添加剤は平均粒
径5μm のものをそれぞれ用いた。
【0079】
【表1】
【0080】表1には、ガラスフリット中の結晶化ガラ
スの非晶質ガラスに対する割合(重量比)、低融点ガラ
スの導体に対する割合(wt% )も併記している。
スの非晶質ガラスに対する割合(重量比)、低融点ガラ
スの導体に対する割合(wt% )も併記している。
【0081】また、表2には使用した非晶質ガラス、結
晶化ガラスおよび低融点ガラスの組成が示されている。
晶化ガラスおよび低融点ガラスの組成が示されている。
【0082】
【表2】
【0083】(2)グリーンシートの作製α−アルミナ
:40wt%、ガラス粉末:60wt%の組成で厚さ1
00〜300μm のグリーンシートを作製した(この
場合のガラスはAl2 O3 −B2 O3 −SiO
2 −MO系、但しM=Ca、Ba、Sr、Mg)。
:40wt%、ガラス粉末:60wt%の組成で厚さ1
00〜300μm のグリーンシートを作製した(この
場合のガラスはAl2 O3 −B2 O3 −SiO
2 −MO系、但しM=Ca、Ba、Sr、Mg)。
【0084】(3)抵抗体ペーストの作製RuO2 (
粒径0.1μm )を9.1wt% 、ガラス粉末77
.8wt% 、添加剤としてZrSiO4 を4.1w
t% 、TCR調整剤としてCuOとMnOとNb2O
5 とを合計で9wt% 用いて抵抗体ペーストを作製
した。ガラス組成はPbO47.8wt% 、B2 O
3 16.7wt% 、SiO2 27.8wt% 、
ZnO5wt% 、Al2 O3 5.2wt% の非
晶質ガラスを用いた。
粒径0.1μm )を9.1wt% 、ガラス粉末77
.8wt% 、添加剤としてZrSiO4 を4.1w
t% 、TCR調整剤としてCuOとMnOとNb2O
5 とを合計で9wt% 用いて抵抗体ペーストを作製
した。ガラス組成はPbO47.8wt% 、B2 O
3 16.7wt% 、SiO2 27.8wt% 、
ZnO5wt% 、Al2 O3 5.2wt% の非
晶質ガラスを用いた。
【0085】(4)配線基板の作製
前記のグリーンシートにAg内部導体形成後、熱プレス
により積層してグリーンシート積層体を得た。その後、
この積層体を脱脂後、空気中で温度900℃で同時焼成
した配線基板を得た。
により積層してグリーンシート積層体を得た。その後、
この積層体を脱脂後、空気中で温度900℃で同時焼成
した配線基板を得た。
【0086】この配線基板にスクリーン印刷により、導
体組成物を、縮率15%にて、焼成後の寸法が2mm×
2mm、膜厚12±2μm のパッドになるように印刷
し、空気中で850℃で焼成した。
体組成物を、縮率15%にて、焼成後の寸法が2mm×
2mm、膜厚12±2μm のパッドになるように印刷
し、空気中で850℃で焼成した。
【0087】得られた各基板について、導体の初期およ
びエージング後の接着強度、導体の半田濡れ性を以下の
ようにして調べた。
びエージング後の接着強度、導体の半田濡れ性を以下の
ようにして調べた。
【0088】(a)接着強度試験
デュポン社の剥離試験に準じた。被着した導体膜の横方
向に直径0.8mmの銅線をのばし導体膜に重なる部分
について半田付けし、その半田付けの終わる一端からの
びた銅線を導体膜被着面にほぼ垂直でかつ導体膜を剥離
する方向に引っ張り試験機を用いて引っ張り、剥離した
時の荷重を読んだ。エージングは、150℃の恒温槽に
所定時間放置し、同様に荷重を読んだ。
向に直径0.8mmの銅線をのばし導体膜に重なる部分
について半田付けし、その半田付けの終わる一端からの
びた銅線を導体膜被着面にほぼ垂直でかつ導体膜を剥離
する方向に引っ張り試験機を用いて引っ張り、剥離した
時の荷重を読んだ。エージングは、150℃の恒温槽に
所定時間放置し、同様に荷重を読んだ。
【0089】(b)半田濡れ性
各サンプルを230℃の溶融半田に約5秒間浸漬し、パ
ッドの濡れ面積率により評価した。
ッドの濡れ面積率により評価した。
【0090】また、上記と同じ配線基板上に導体組成物
を印刷し、焼成し、巾200μm 、厚さ15μm の
細線パターンの導体層を形成した。この後、さらにこの
導体層上の線端部に前記の抵抗体ペーストを用いて導体
層より広巾に印刷し、上記と同様に焼成した。
を印刷し、焼成し、巾200μm 、厚さ15μm の
細線パターンの導体層を形成した。この後、さらにこの
導体層上の線端部に前記の抵抗体ペーストを用いて導体
層より広巾に印刷し、上記と同様に焼成した。
【0091】この配線基板を用いてブリードアウト現象
の発生の有無を以下のようにして調べた。
の発生の有無を以下のようにして調べた。
【0092】(c)ブリードアウト現象の発生の有無光
学顕微鏡により、抵抗体近傍の細線導体パターン端部を
観察し、下記の4段階で評価した。この評価については
◎、△、×、××で示す。 ◎ ブリードアウト全くなし △ 10μm 以下の距離にブリードアウト観察
× 50μm 以下の距離にブリードアウト観察
×× 50μm を超える距離にブリードアウト観察
学顕微鏡により、抵抗体近傍の細線導体パターン端部を
観察し、下記の4段階で評価した。この評価については
◎、△、×、××で示す。 ◎ ブリードアウト全くなし △ 10μm 以下の距離にブリードアウト観察
× 50μm 以下の距離にブリードアウト観察
×× 50μm を超える距離にブリードアウト観察
【0093】これらの結果を表3に示す。なお、表3に
は導体抵抗の値も併記する。
は導体抵抗の値も併記する。
【0094】
【表3】
【0095】
【発明の効果】本発明の外部導体は、半田濡れ性が良好
で、かつ初期およびエージング後の基板との接着強度も
十分である。またブリードアウト現象の発生を防止する
ことができ、配線間のショートや電気特性の劣下を防止
することができる。
で、かつ初期およびエージング後の基板との接着強度も
十分である。またブリードアウト現象の発生を防止する
ことができ、配線間のショートや電気特性の劣下を防止
することができる。
【図1】本発明の導体組成物を用いて作製した多層配線
基板の部分断面図である。
基板の部分断面図である。
1 多層配線基板
2 内部導体
3 外部導体
4 基板
5 スルーホール
6 半田
7 表面実装部品
8 抵抗体
Claims (8)
- 【請求項1】 AgとPdおよび/またはPtとを含
有する導体と、ガラスフリットを含む無機結合剤とをビ
ヒクル中に分散した導体組成物において、前記ガラスフ
リットがPbO−B2 O3 −SiO2 −MnO2
系の非晶質ガラスと、ZnO−B2 O3 −SiO
2 −MnO2 系の結晶化ガラスと、PbO−B2
O3 −SiO2 −ZnO系の低融点ガラスとを含有
し、前記ガラスフリットは、前記導体に対して6〜20
wt% 含有されることを特徴とする導体組成物。 - 【請求項2】 前記ガラスフリットのガラス組成は、
PbO30〜65wt%、B2 O3 10〜25wt
% 、SiO2 5〜15wt% 、MnO2 1〜2
0wt% 、ZnO8〜25wt% である請求項1に
記載の導体組成物。 - 【請求項3】 前記非晶質ガラスに対する前記結晶化
ガラスの割合が重量比で0.2〜0.85である請求項
1または2に記載の導体組成物。 - 【請求項4】 前記低融点ガラスを導体に対して1〜
4wt% 含有する請求項1ないし3のいずれかに記載
の導体組成物。 - 【請求項5】 前記無機結合剤が、さらに、TiO2
、ZrO2 、CoO、NiO、Al2 O3 、B
i2 O3 およびSb2 O3 のうちの少なくとも
一種以上を、前記導体に対して10ppm 〜2wt%
含有する請求項1ないし4のいずれかに記載の導体組
成物。 - 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の
導体組成物を用いて外部導体を形成した配線基板。 - 【請求項7】 前記外部導体と接して、ガラスを35
〜95wt% 含有する抵抗体を有する請求項6に記載
の配線基板。 - 【請求項8】 前記ガラスは非晶質ガラスを90wt
% 以上含有する請求項7に記載の配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12533991A JPH04328207A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 導体組成物および配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12533991A JPH04328207A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 導体組成物および配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04328207A true JPH04328207A (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=14907674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12533991A Withdrawn JPH04328207A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 導体組成物および配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04328207A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280205A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Kamaya Denki Kk | チップ形抵抗器およびその製造方法 |
| JP2005063975A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | E I Du Pont De Nemours & Co | 自動車ガラス用厚膜導体ペースト |
| CN1317214C (zh) * | 2003-09-04 | 2007-05-23 | 株式会社村田制作所 | 导电糊及陶瓷电子部件 |
| JP2015511205A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-16 | ヘレウス プレシャス メタルズ ノース アメリカ コンショホーケン エルエルシー | 低抵抗接点の太陽電池ペースト |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP12533991A patent/JPH04328207A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280205A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Kamaya Denki Kk | チップ形抵抗器およびその製造方法 |
| JP2005063975A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | E I Du Pont De Nemours & Co | 自動車ガラス用厚膜導体ペースト |
| CN1317214C (zh) * | 2003-09-04 | 2007-05-23 | 株式会社村田制作所 | 导电糊及陶瓷电子部件 |
| JP2015511205A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-04-16 | ヘレウス プレシャス メタルズ ノース アメリカ コンショホーケン エルエルシー | 低抵抗接点の太陽電池ペースト |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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