JPH04329207A - Conductor composition and wiring substrate - Google Patents

Conductor composition and wiring substrate

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JPH04329207A
JPH04329207A JP12684791A JP12684791A JPH04329207A JP H04329207 A JPH04329207 A JP H04329207A JP 12684791 A JP12684791 A JP 12684791A JP 12684791 A JP12684791 A JP 12684791A JP H04329207 A JPH04329207 A JP H04329207A
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JP
Japan
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conductor
composition
substrate
conductor composition
alloy
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JP12684791A
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Japanese (ja)
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Katsuhiko Igarashi
克彦 五十嵐
Taiji Miyauchi
泰治 宮内
Takashi Kamiya
貴志 神谷
Keizo Kawamura
敬三 川村
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Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To increase the adhesion strength both at the initial time and after aging by causing the conductor of the conductor composition containing Ag, Pd and Pt to contain one kind selected from the group consisting of Au, Ru, Rh, and Ir. CONSTITUTION:A multi-layer wiring substrate 1 has an insulator substrate 4 consisting of an insulator prepared by laminating a plurality of layers and making them integral by burning. Within the substrate 4, an internal conductor 2 of a specified pattern is formed, and external conductors 3 are formed at positions where the conductor 2 is exposed on the surface of the substrate 4. Conductor composition is applied to the external conductor 3 prepared by dispersing into vehicle the conductor 2 containing Ag, Pd and Pt and inorganic binder, the conductor 2 further containing 0.1 to 5wt% of one kind selected from the group consisting of Au, Ru, Rh and Ir. The relative density of the conductor composition after burning is set to be 96% or less.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductor composition for forming an external conductor on a wiring board on which an element such as a semiconductor integrated circuit is mounted, and a wiring board having an external conductor formed from this conductor composition.

【0002】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。
[Prior Art] In recent years, substrate materials and conductors have been heated to approximately 1000°C.
Development of wiring boards that can be obtained by co-firing at the following low temperatures is underway. The substrate material of such a low-temperature fired wiring board is mainly composed of an alumina glass composite. On the other hand, as the conductor material, instead of the conventional W or Mo, it is now possible to use an Ag-based material with low conduction resistance.

【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。
The internal conductor of such a wiring board is A.
However, since the outer conductor is soldered to the mounted component, the outer conductor is required to have good solder wettability, and Ag alloy-based materials are mainly used.

【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。
[0004] Furthermore, the adhesive strength after soldering must be sufficiently high both at the initial stage and after aging. Generally, aging deterioration is thought to be caused by the diffusion of Sn in the solder into the Ag. It needs to be something.

【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。
By the way, the conductor composition is obtained by dispersing conductive metal powder such as Ag-based metal powder and an inorganic binder containing glass frit in a vehicle.

【0006】このようなことから、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や添加剤を所
定のものとし、エージング特性を向上させることが種々
提案されている(特公昭62−32562号、特開昭6
3−207001号、特開昭64−86404号、特開
平1−298090号等)。
[0006] For this reason, various proposals have been made to improve the aging characteristics by adjusting the glass composition and additives of the glass frit in a conductor composition for an external conductor (Japanese Patent Publication No. 62-32562). , Japanese Patent Publication No. 6
3-207001, JP-A-64-86404, JP-A-1-298090, etc.).

【0007】しかし、このようにしてもエージング特性
は未だ十分とはいえず、さらなる改善が望まれている。
However, even with this method, the aging characteristics are still not sufficient, and further improvement is desired.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
、エージング特性に優れた導体組成物および配線基板を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a conductor composition and a wiring board that have particularly excellent aging characteristics.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(4)の構成によって達成される。
[Means for Solving the Problems] Such objects are achieved by the following configurations (1) to (4).

【0010】(1)  AgとPdおよび/またはPt
とを含有する導体と、無機結合剤とをビヒクル中に分散
させた外部導体用の導体組成物において、前記導体が、
さらに、Au、Ru、RhおよびIrから選ばれる少な
くとも1種を0.1〜5wt% 含有することを特徴と
する導体組成物。
(1) Ag and Pd and/or Pt
and an inorganic binder dispersed in a vehicle, the conductor comprising:
A conductor composition further comprising 0.1 to 5 wt% of at least one selected from Au, Ru, Rh, and Ir.

【0011】(2)  焼成後の相対密度が96%以下
である上記(1)に記載の導体組成物。
(2) The conductor composition according to (1) above, which has a relative density of 96% or less after firing.

【0012】(3)  前記Agと、Pdおよび/また
はPtと、Au、Ru、RhおよびIrから選ばれる少
なくとも1種とを合金化し、これを粉砕して得られた合
金粉末と、無機結合剤とをビヒクル中に分散した上記(
1)または(2)に記載の導体組成物。
(3) An alloy powder obtained by alloying the Ag, Pd and/or Pt, and at least one selected from Au, Ru, Rh, and Ir and pulverizing the alloy, and an inorganic binder. and dispersed in a vehicle (
The conductor composition according to 1) or (2).

【0013】(4)  上記(1)ないし(3)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。
(4) A wiring board in which an external conductor is formed using the conductor composition according to any one of (1) to (3) above.

【0014】[0014]

【作用】本発明では、導体組成物において、AgとPd
および/またはPtとを含有する導体に対し、Au、R
u、RhおよびIrから選ばれる少なくとも1種を0.
1〜5wt%含有させている。このため、これを焼成し
て外部導体とし、半田付けした場合、上記元素の存在に
よって、半田中のSnがAgと金属間化合物を形成する
のが阻害されるため、SnのAg中への拡散が防止され
る。また、上記元素の存在によって、焼結温度が高くな
り、導体の焼結性が阻害されるので、導体膜がポーラス
(相対密度96%以下)となり、SnとPdとの間のP
dSn3 ・PdSn2 、あるいはSnとPtとの間
のPtSn2 などの金属間化合物が形成されやすくな
り、これによってAg中へのSnの拡散に伴なう応力が
緩和される。もともと、PdやPtは、この応力を緩和
する目的もあって導体の主成分とされるものであるが、
Au等の存在によりこのような効果がきわめて高いもの
となる。
[Operation] In the present invention, in the conductor composition, Ag and Pd
For conductors containing Au, R and/or Pt,
at least one selected from u, Rh and Ir.
It is contained in an amount of 1 to 5 wt%. Therefore, when this is fired to form an external conductor and soldered, the presence of the above elements prevents Sn in the solder from forming an intermetallic compound with Ag, so Sn diffuses into the Ag. is prevented. In addition, the presence of the above elements increases the sintering temperature and inhibits the sinterability of the conductor, so the conductor film becomes porous (relative density 96% or less) and P between Sn and Pd.
Intermetallic compounds such as dSn3 .PdSn2 or PtSn2 between Sn and Pt are easily formed, thereby relieving the stress associated with the diffusion of Sn into Ag. Originally, Pd and Pt were considered to be the main components of conductors for the purpose of alleviating this stress.
The presence of Au etc. makes this effect extremely high.

【0015】これにより、エージング劣化の防止効果が
格段と向上する。このとき、上記元素は、導体とは別に
添加することもできるが、Ag、Pdおよび/またはP
tとともに合金化するのがよく、これを粉砕して導体組
成物を作製するのがよい。
[0015] This greatly improves the effect of preventing aging deterioration. At this time, the above elements can be added separately from the conductor, but Ag, Pd and/or Pd
It is preferable to form an alloy with t, and it is preferable to crush this to produce a conductor composition.

【0016】なお、特開平1−274308号公報には
、「少なくとも銀粉末95重量%、ルテニウム粉末1〜
4重量%およびパラジウム粉末1〜4重量%とからなる
導電体粉末と、印刷用ビヒクルとを含む導電ペースト組
成物。」が開示されている。
Furthermore, JP-A-1-274308 states that ``at least 95% by weight of silver powder, 1 to 1% by weight of ruthenium powder,
A conductive paste composition comprising a conductive powder comprising 4% by weight and 1-4% by weight of palladium powder, and a printing vehicle. ' has been disclosed.

【0017】そして、これにより安価で比抵抗が小さく
、しかもグリーンシートと同時焼成できる程度の高い焼
成温度を有するものが得られるとされている。
[0017] It is said that this makes it possible to obtain a material that is inexpensive, has a low resistivity, and has a firing temperature high enough to be fired at the same time as the green sheet.

【0018】上記公報に開示されるものと、本発明の組
成とはその構成上、本発明において、AgとPdとを含
有する導体を用い、Ruを含有させたものとするとき一
致する。
[0018] The composition disclosed in the above-mentioned publication and the composition of the present invention are identical in terms of their structure when a conductor containing Ag and Pd is used and Ru is contained in the present invention.

【0019】しかし、上記公報に開示されるものは、そ
の実施例に示されるように内部導体として用いるもので
あり、外部導体として用いる本発明とは目的用途が明ら
かに異なるものである。
However, the material disclosed in the above-mentioned publication is used as an internal conductor, as shown in the examples thereof, and its purpose is clearly different from that of the present invention, which is used as an external conductor.

【0020】したがって、本発明のエージング特性につ
いては、示唆すらされていない。
[0020] Therefore, the aging characteristics of the present invention are not even suggested.

【0021】[0021]

【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。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。
[Specific Configuration] The specific configuration of the present invention will be explained in detail below. The conductor composition of the present invention contains Ag and Pd and/or Pt, which are the basic composition of the conductor. That is, it contains any one of Ag-Pd, Ag-Pt, and Ag-Pd-Pt alloys.

【0022】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極めて良好に
なる効果が得られる。
[0022] As described above, by using an Ag alloy, it is possible to obtain the effect of improving migration resistance and solder eating resistance in the case of Pd, compared to using Ag alone.
In the case of t, the effect of extremely good solder wettability can be obtained by adding a small amount.

【0023】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。
[0023] In such an Ag alloy, Ag, Pd,
The proportion of Pt is determined appropriately depending on the purpose, but Ag-
In the Pd alloy, the Pd content is preferably 5 to 25 wt%. When the Pd content is less than 5 wt%,
This is because the effect of adding Pd cannot be obtained, and if it exceeds 25 wt%, the conductivity of the conductor deteriorates.

【0024】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
なり、コスト高となる。
[0024] Furthermore, in the Ag-Pt alloy, the Pt content is preferably 0.5 to 5 wt%. If the Pt content is less than 0.5 wt%, the effect of Pt addition cannot be obtained, and if it exceeds 5 wt%, the conductivity of the conductor deteriorates, resulting in high cost.

【0025】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。
[0025] In the Ag-Pd-Pt alloy, the Pd content is 5 to 25 wt%, and the Pt content is 0.5 wt%.
It is preferable to set it to 5 wt%. With such a content, the effects of adding Pd and Pt can be obtained, and the conductor can also have sufficient electrical conductivity.

【0026】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。
The conductor composition of the present invention is in the form of a paste, and in such a state Ag, Pd and/or Pt may exist separately. In this case, an Ag alloy is formed by subsequent firing.

【0027】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。
[0027] Such an Ag alloy, or a metal that becomes an Ag alloy as described above, is usually present in the form of particles in a paste-like composition.

【0028】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。また、Ag合金とな
る金属の粒子では、Ag粒子、Pd粒子、Pt粒子とも
に、平均粒径は0.01〜10μm 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10μm 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。
[0028] The average particle size of the Ag alloy particles is 0.01 to 1
It is preferable to set it to about 0 μm. This is because if the average particle diameter is less than 0.01 μm, the shrinkage rate of the conductor becomes too large, and if it exceeds 10 μm, the printability and dispersibility of the conductor composition deteriorate. Further, it is preferable that the average particle size of the metal particles forming the Ag alloy is approximately 0.01 to 10 μm for all of the Ag particles, Pd particles, and Pt particles. The reason for this is that if the average particle size is less than 0.01 μm, the shrinkage rate will be insufficient, as in the case of the Ag alloy particles mentioned above, and if it exceeds 10 μm, the effect of improving migration resistance due to the addition of Pd will be reduced. This is because it becomes smaller.

【0029】本発明では、導体に対し、Au、Ru、R
hおよびIrから選ばれる少なくとも1種を0.1〜5
wt% 、好ましくは0.5〜4wt% 含有させる。 このような含有量とすることにより、エージング特性を
向上させることができる。
[0029] In the present invention, Au, Ru, R
0.1 to 5 of at least one selected from h and Ir
wt%, preferably 0.5 to 4 wt%. With such a content, aging characteristics can be improved.

【0030】上記元素の含有量が0.1wt% 未満と
なると、エージング特性の向上効果が得られず、5wt
% をこえると、初期における接着強度が十分とはなら
ず、また導電性が十分ではない。
[0030] If the content of the above elements is less than 0.1 wt%, the effect of improving aging properties cannot be obtained, and 5 wt%
%, the initial adhesive strength will not be sufficient and the conductivity will not be sufficient.

【0031】上記元素は、高融点(1000〜2500
℃)を有する金属であり、焼成温度に達しても酸化され
ることがないものである。このため、導体の性質を変化
させ、SnとAgとの間に金属間化合物が形成するのを
防止してSnのAg中への拡散を阻止するとともに、導
体の焼結性を阻害して導体膜の膜構造をポーラスとし、
Sn−PdあるいはSn−Ptの金属間化合物の形成を
容易とし応力を緩和することができる。
[0031] The above elements have a high melting point (1000 to 2500
℃), and is not oxidized even when the firing temperature is reached. For this reason, it changes the properties of the conductor, prevents the formation of intermetallic compounds between Sn and Ag, and inhibits the diffusion of Sn into Ag. The membrane structure of the membrane is porous,
The formation of Sn--Pd or Sn--Pt intermetallic compounds can be facilitated and stress can be alleviated.

【0032】実際、焼成して導体膜(層)としたときの
相対密度は96%以下、好ましくは85〜94%となり
、膜構造がポーラスとなることを示している。
In fact, when fired to form a conductive film (layer), the relative density is 96% or less, preferably 85 to 94%, indicating that the film structure is porous.

【0033】ここで、相対密度は、導体の組成から理論
的に計算される理論密度に対する実測密度の割合(%)
として定義されるものである。このときの実測密度は、
導体成分が拡散しないような材質の基板上に導体組成物
を設層して焼成し、この後の導体層についてアルキメデ
ス法に基づき体積(V)を求め、一方基板から導体層を
剥離して導体層の重量(W)を求め、W(g)/V(c
m3) として計算したものである。
[0033] Here, the relative density is the ratio (%) of the actually measured density to the theoretical density calculated theoretically from the composition of the conductor.
It is defined as The measured density at this time is
A conductor composition is layered on a substrate made of a material that does not allow the conductor components to diffuse and is fired.The volume (V) of the subsequent conductor layer is determined based on the Archimedes method, while the conductor layer is peeled off from the substrate to form a conductor. Determine the weight (W) of the layer and calculate W(g)/V(c
m3).

【0034】本発明におけるAu、Ru、Rh、Irの
金属元素は、Ag−Pd、Ag−Pt、Ag−Pd−P
t合金の導体に別添加するものとしてもよいが、これら
の金属元素を導体とともに合金化して添加する方が好ま
しい。
[0034] The metal elements Au, Ru, Rh, and Ir in the present invention include Ag-Pd, Ag-Pt, and Ag-Pd-P.
Although these metal elements may be separately added to the conductor of the t-alloy, it is preferable that these metal elements are alloyed with the conductor and added.

【0035】合金化することによって本発明の効果がよ
り向上する。なお、合金粒の平均粒径は前記のとおり0
.01〜10μmとする。
The effect of the present invention is further improved by alloying. Note that the average grain size of the alloy grains is 0 as described above.
.. 01 to 10 μm.

【0036】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。
Vehicles used in the present invention include binders such as ethyl cellulose, nitrocellulose, and acrylic resins, solvents such as terpineol and butyl carbitol, other dispersants, and activators. Any one of these may be used. It is added as appropriate depending on the purpose.

【0037】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。
[0037] Generally, the content of the vehicle in the conductor composition is about 10 to 70 wt%.

【0038】また、導体組成物中には、無機結合剤とし
て、ガラスフリットが含有されていてもよい。ガラスフ
リットのガラス組成としては、
Further, the conductor composition may contain glass frit as an inorganic binder. The glass composition of glass frit is

【0039】PbO−B2 O3 −SiO2 、Pb
O−B2 O3 −SiO2 −ZnO、PbO−B2
 O3 −SiO2 −ZnO、等が挙げられ、導体組
成物中における含有率は10〜20wt% 程度である
[0039] PbO-B2 O3 -SiO2, Pb
O-B2 O3 -SiO2 -ZnO, PbO-B2
O3 -SiO2 -ZnO, etc., and the content thereof in the conductor composition is about 10 to 20 wt%.

【0040】また、ガラスは、0.1〜10μm の平
均粒径の粉末として用いられる。
Further, the glass is used as a powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm.

【0041】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。
When the average particle size is less than 0.1 μm, contamination with impurities during pulverization becomes significant, and when it exceeds 10 μm, printability tends to deteriorate.

【0042】さらに、ガラスフリット以外の添加剤とし
ては、Al2 O3 、Cr2 O3 、CuO、Ti
O2 、CoO、Bi2 O3 等を挙げることができ
る。なお、このなかでBi2 O3 は焼成中にガラス
化するものであり、場合によってはガラス化して添加さ
れることもある。
Furthermore, additives other than glass frit include Al2 O3, Cr2 O3, CuO, Ti
O2, CoO, Bi2 O3, etc. can be mentioned. Note that among these, Bi2 O3 is vitrified during firing, and may be added after being vitrified depending on the case.

【0043】本発明の導体組成物は、好ましくは導体と
上記金属とを合金化したものを粉砕したものを用い、こ
れと、ガラスフリット等の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cps 程
度に調製しておくのがよい。
[0043] The conductor composition of the present invention preferably uses a pulverized alloy of the conductor and the above-mentioned metals, mixes this with an inorganic binder such as glass frit, and adds a binder and a solvent to this. It can be obtained by adding a vehicle such as and kneading these to form a slurry. Here, the viscosity of the paste composition is preferably adjusted to about 30,000 to 300,000 cps.

【0044】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。
The conductor composition of the present invention is used by printing a predetermined pattern on a substrate and baking it.

【0045】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。
FIG. 1 shows an example of the structure of a multilayer wiring board in which the conductor composition of the present invention is used as an external conductor. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a multilayer wiring board.

【0046】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。
As shown in the figure, the multilayer wiring board 1 is made up of an insulating board 4 in which a plurality of layers are laminated and integrated by firing.
An internal conductor 2 having a predetermined pattern is formed inside the substrate 4, and an external conductor 3 is formed at a portion of the internal conductor 2 exposed on the surface of the substrate 4.

【0047】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。
The constituent materials of the substrate 4 include alumina-borosilicate glass, alumina-lead borosilicate glass, alumina-barium borosilicate glass, alumina-calcium borosilicate glass, and others that can be fired simultaneously with the internal conductor 2 and the like. Low temperature sintered materials containing oxide aggregate and glass such as alumina-strontium borosilicate glass and alumina-magnesium borosilicate glass are preferred.

【0048】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。
[0048] In such a substrate material, the glass content is generally preferably about 50 to 80 wt%.

【0049】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。
The internal conductor 2 is usually multilayered and connected to the substrate 4.
They are electrically connected to each other via a through hole 5 formed in the thickness direction.

【0050】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。
The outer conductor 3 is formed on the surface of the substrate 4,
It is used as a pad for soldering surface-mounted components 7 such as chip components such as chip inductors and chip capacitors, semiconductor integrated circuit elements, elements such as diodes, etc. with solder 6, or for conduction to resistor 8. . Note that an insulating coating layer may be formed to cover the surface.

【0051】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。
The conductor composition of the present invention is applied to form the above-mentioned outer conductor 3.

【0052】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
るものなどとすればよい。
[0052] The internal conductor 2 is preferably made of a conductor mainly composed of Ag, particularly Ag, since good conductivity is given priority. The internal conductor composition may contain a conductor and a glass frit in an amount of about 5 to 10 wt% based on the conductor.

【0053】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。
Further, the film thickness of the internal conductor 2 is usually 5 to 20
The film thickness of the outer conductor 3 is usually 5 to 20 μm.
It is considered to be a degree. The conduction resistance of the inner conductor and outer conductor depends on their composition, but generally the former is 2 to 1
The latter is preferably about 10 to 30 mΩ/□.

【0054】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
を含有するものなどとすればよい。
Furthermore, the resistor 8 may contain a resistor such as ruthenium oxide, lead ruthenium pyrochlore, and glass frit.

【0055】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。
Such a multilayer wiring board is manufactured, for example, as follows.

【0056】まず、基板材料となるグリーンシートを作
製する。
First, a green sheet to be used as a substrate material is prepared.

【0057】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。
This green sheet is made by mixing a predetermined amount of aggregate such as alumina powder, which is a raw material for the substrate, and glass powder (for example, borosilicate glass), adding a binder resin, a solvent, etc. to this, and kneading these. The slurry is made into a slurry, and a predetermined number of green sheets having a thickness of about 0.1 to 0.3 mm are produced by, for example, a doctor blade method.

【0058】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。
Next, through holes 5 are formed in the green sheets using a punching machine or a die press, and then a composition for internal conductors is printed on each green sheet by, for example, screen printing to form internal conductors in a predetermined pattern. A layer is formed and the through hole 5 is filled.

【0059】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。
[0059] Next, the green sheets were stacked and heat pressed (approximately 40 to 120°C, 50 to 1000 kgf/c).
m2) to form a laminate of green sheets, and if necessary, the binder is removed, cutting grooves are formed, etc.

【0060】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
[0060] Thereafter, the green sheet laminate is baked and integrated in normal air at a temperature of about 800 to 1000°C to obtain a multilayer wiring board in which the internal conductor 2 is formed on the board 4.

【0061】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
体を形成する。なお、これら外部導体3や抵抗体8は基
板と一体同時焼成して形成してもよい。
Then, the external conductor paste is printed by screen printing or the like and fired to form the external conductor 3. Furthermore, the resistor material paste is printed and fired to form a resistor. Note that the external conductor 3 and the resistor 8 may be formed by co-firing together with the substrate.

【0062】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。
Thereafter, predetermined surface mount components 7 are soldered to the external conductor 3, and if necessary, an insulating coating layer is formed to obtain the multilayer wiring board 1 shown in FIG. 1.

【0063】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。
Note that the substrate may also be produced by a printing method instead of the green sheet method described above.

【0064】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。
[0064] The above describes an example in which the present invention is applied to a multilayer wiring board, but the present invention is not limited to this, but can also be applied to a single layer board such as a co-fired wiring board. can.

【0065】[0065]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。
[Examples] Specific examples of the present invention will be described below.

【0066】実施例1 (1)導体組成物の作製 表1に示すような導体組成となるように、Ag、Pd、
Ptを用い、この導体に対し、Au、Ru、Rh、Ir
を表1に示すような割合で添加し、これをカーボン熔解
炉を使用して熔融し合金化し、その後ボールミル等によ
り粉砕し、平均粒径0.1〜10μm の合金粒子を得
た。
Example 1 (1) Preparation of conductor composition Ag, Pd,
Pt is used, and for this conductor, Au, Ru, Rh, Ir
were added in the proportions shown in Table 1, melted and alloyed using a carbon melting furnace, and then pulverized using a ball mill or the like to obtain alloy particles with an average particle size of 0.1 to 10 μm.

【0067】このものに、Bi2 O3 を15wt%
 、PbO−B2 O3 −SiO2 ガラスを1.5
wt% の割合で加え、さらに導体100重量部に対し
、ビヒクルとしてアクリル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1〜17を得た。
[0067] 15 wt% of Bi2 O3 was added to this material.
, PbO-B2 O3 -SiO2 glass 1.5
wt%, and further added 20 to 40 parts by weight of an acrylic resin and a high boiling point solvent (terpineol) as a vehicle to 100 parts by weight of the conductor and kneaded to obtain conductor compositions 1 to 17 in Table 1. Ta.

【0068】(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)。
(2) Preparation of green sheet The composition is α-alumina: 40 wt%, glass powder: 60 wt%, and the thickness is 1.
A green sheet with a diameter of 00 to 300 μm was produced (the glass in this case was Al2 O3 -B2 O3 -SiO
2 -MO system, where M=Ca, Ba, Sr, Mg).

【0069】(3)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。
(3) Preparation of wiring board After forming an Ag internal conductor on the green sheet, the green sheets were laminated by hot pressing to obtain a green sheet laminate. after that,
After degreasing this laminate, a wiring board was obtained by co-firing in air at a temperature of 900°C.

【0070】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。
[0070] A conductor composition was applied to this wiring board by screen printing at a shrinkage rate of 15% and the dimensions after firing were 2 mm x
The pad was printed to a thickness of 2 mm and a film thickness of 12±2 μm, and baked at 850° C. in air.

【0071】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を以下のようにして調べた。 また、相対密度を以下のようにして求めた。
[0071] For each of the obtained substrates, the adhesion strength of the conductor at the initial stage and after aging was examined as follows. In addition, the relative density was determined as follows.

【0072】(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。
(a) Adhesive strength test The test was conducted according to DuPont's peel test. Stretch a copper wire with a diameter of 0.8 mm in the horizontal direction of the conductor film and solder the part that overlaps with the conductor film, and then connect the copper wire extending from one end of the soldered end to the conductor film almost perpendicular to the surface to which the conductor film is applied. The membrane was pulled in the direction of peeling using a tensile tester, and the load at the time of peeling was read. For aging, the sample was left in a constant temperature bath at 150° C. for a predetermined period of time, and the load was read in the same manner.

【0073】(b)相対密度 Pt基板を用い、これに導体組成物を大きさ5mm×5
mm、0.5mm厚に印刷し、850℃で焼成した。
(b) Using a relative density Pt substrate, the conductor composition is applied to the substrate in a size of 5 mm x 5
mm, 0.5 mm thick, and baked at 850°C.

【0074】この焼成後の導体の体積(V)をアルキメ
デス法によって求め、さらに基板から導体を剥離し、そ
の重さ(W)を測定し、W(g)/(cm3) から実
測密度を求めた。測定は、組成毎に5個のサンプルにつ
いて行ない、その平均値とした。
[0074] The volume (V) of the conductor after firing was determined by the Archimedes method, the conductor was peeled off from the substrate, its weight (W) was measured, and the actual density was determined from W (g)/(cm3). Ta. Measurements were performed on five samples for each composition, and the average value was taken as the average value.

【0075】一方、焼成後の導体成分から理論的に算出
される理論密度(g/cm3) を求め、実測密度/理
論密度(%)を相対密度とした。
On the other hand, the theoretical density (g/cm3) calculated theoretically from the conductor components after firing was determined, and the actual density/theoretical density (%) was defined as the relative density.

【0076】これらの結果を表1に示す。表1には、導
体抵抗の値も併記する。
[0076] These results are shown in Table 1. Table 1 also shows the values of conductor resistance.

【0077】[0077]

【表1】[Table 1]

【0078】表1の結果から、本発明の効果は明らかで
ある。また、本発明のものは、半田濡れ性等も良好で、
外部導体として実用上全く問題がなかった。
From the results in Table 1, the effects of the present invention are clear. In addition, the product of the present invention has good solder wettability, etc.
There were no practical problems as an external conductor.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明の外部導体は、初期およびエージ
ング後のいずれにおいても接着強度が大きく、エージン
グ特性に優れたものとなる。
[Effects of the Invention] The outer conductor of the present invention has high adhesive strength both initially and after aging, and has excellent aging characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【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。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a multilayer wiring board manufactured using the conductor composition of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 1 Multilayer wiring board 2 Internal conductor 3 External conductor 4 Board 5 Through hole 6 Solder 7 Surface mount parts 8 Resistor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  AgとPdおよび/またはPtとを含
有する導体と、無機結合剤とをビヒクル中に分散させた
外部導体用の導体組成物において、前記導体が、さらに
、Au、Ru、RhおよびIrから選ばれる少なくとも
1種を0.1〜5wt% 含有することを特徴とする導
体組成物。
1. A conductor composition for an outer conductor comprising a conductor containing Ag, Pd and/or Pt, and an inorganic binder dispersed in a vehicle, wherein the conductor further contains Au, Ru, Rh, and an inorganic binder. A conductor composition containing 0.1 to 5 wt% of at least one selected from Ir and Ir.
【請求項2】  焼成後の相対密度が96%以下である
請求項1に記載の導体組成物。
2. The conductor composition according to claim 1, which has a relative density of 96% or less after firing.
【請求項3】  前記Agと、Pdおよび/またはPt
と、Au、Ru、RhおよびIrから選ばれる少なくと
も1種とを合金化し、これを粉砕して得られた合金粉末
と、無機結合剤とをビヒクル中に分散した請求項1また
は2に記載の導体組成物。
3. The Ag, Pd and/or Pt
and at least one selected from Au, Ru, Rh and Ir, and an alloy powder obtained by pulverizing the alloy and an inorganic binder are dispersed in a vehicle. Conductor composition.
【請求項4】  請求項1ないし3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。
4. A wiring board having an outer conductor formed using the conductor composition according to any one of claims 1 to 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005268132A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Noritake Co Ltd Conductor paste
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