JPH04334083A - 厚膜回路基板およびその製造方法 - Google Patents
厚膜回路基板およびその製造方法Info
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- JPH04334083A JPH04334083A JP13224091A JP13224091A JPH04334083A JP H04334083 A JPH04334083 A JP H04334083A JP 13224091 A JP13224091 A JP 13224091A JP 13224091 A JP13224091 A JP 13224091A JP H04334083 A JPH04334083 A JP H04334083A
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (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、セラミック基板の表面
に厚膜回路を設けてなるハイブリッドＩＣ用の厚膜回路
基板およびその製造方法に関するものである。
に厚膜回路を設けてなるハイブリッドＩＣ用の厚膜回路
基板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えばアルミナ等からなるセ
ラミック基板の表面に厚膜回路を設けてなるハイブリッ
ドＩＣ用の厚膜回路基板は種々のものが知られている。 そのうち、厚膜回路配線として、銀、銀−パラジウム、
銀−白金等の貴金属を用いた貴金属厚膜システムは、酸
化雰囲気の焼成であるため、ボンディング用の金パッド
部や酸化ルテニウム系抵抗を使用した高精度の抵抗を回
路として設けることができるが、導体の高周波特性、耐
マイグレーション性が劣る問題があった。一方、厚膜回
路配線として、銅を用いて窒素雰囲気等の９００ ℃程
度の高温非酸化性雰囲気で焼成する銅厚膜システムでは
、導体特性に優れるため、優れた信号伝播特性や高周波
特性を得ることができるが、窒素雰囲気で焼成可能な抵
抗は精度が悪く、酸化雰囲気焼成の金パッド部を設けら
れない問題があった。
ラミック基板の表面に厚膜回路を設けてなるハイブリッ
ドＩＣ用の厚膜回路基板は種々のものが知られている。 そのうち、厚膜回路配線として、銀、銀−パラジウム、
銀−白金等の貴金属を用いた貴金属厚膜システムは、酸
化雰囲気の焼成であるため、ボンディング用の金パッド
部や酸化ルテニウム系抵抗を使用した高精度の抵抗を回
路として設けることができるが、導体の高周波特性、耐
マイグレーション性が劣る問題があった。一方、厚膜回
路配線として、銅を用いて窒素雰囲気等の９００ ℃程
度の高温非酸化性雰囲気で焼成する銅厚膜システムでは
、導体特性に優れるため、優れた信号伝播特性や高周波
特性を得ることができるが、窒素雰囲気で焼成可能な抵
抗は精度が悪く、酸化雰囲気焼成の金パッド部を設けら
れない問題があった。
【０００３】これらの問題を解消するため、従来、ＭＹ
ＤＡＳ（デュポン社：登録商標）システムが知られてい
る。このＭＹＤＡＳシステムは、図５にそのフローチャ
ートを示すように、例えばアルミナからなる基板を準備
し、この基板の表面に酸化ルテニウム系等の抵抗形成用
ペーストおよび必要に応じ金ペーストを印刷した後酸化
性雰囲気中８５０℃程度の温度で焼成し、金パッド部お
よび抵抗を形成する。その後、銅ペーストを印刷した後
窒素雰囲気中６００℃程度の低温度で焼成して回路配線
部を形成している。これにより、酸化雰囲気で焼成した
高精度の抵抗と、窒素雰囲気中で焼成した優れた信号伝
播特性や高周波特性を有する銅回路配線部とを有する配
線基板を得ることができる。
ＤＡＳ（デュポン社：登録商標）システムが知られてい
る。このＭＹＤＡＳシステムは、図５にそのフローチャ
ートを示すように、例えばアルミナからなる基板を準備
し、この基板の表面に酸化ルテニウム系等の抵抗形成用
ペーストおよび必要に応じ金ペーストを印刷した後酸化
性雰囲気中８５０℃程度の温度で焼成し、金パッド部お
よび抵抗を形成する。その後、銅ペーストを印刷した後
窒素雰囲気中６００℃程度の低温度で焼成して回路配線
部を形成している。これにより、酸化雰囲気で焼成した
高精度の抵抗と、窒素雰囲気中で焼成した優れた信号伝
播特性や高周波特性を有する銅回路配線部とを有する配
線基板を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＭＹＤＡＳシステムによる二元焼成においては、低温
で焼成可能な銅により構成される半田ランド部は、半田
濡れ性が悪く基板との接着強度特に温度サイクル試験後
の接着強度が悪い問題があり、その結果、回路基板とし
て搭載部品や外部リードの接続信頼性がない問題があっ
た。
たＭＹＤＡＳシステムによる二元焼成においては、低温
で焼成可能な銅により構成される半田ランド部は、半田
濡れ性が悪く基板との接着強度特に温度サイクル試験後
の接着強度が悪い問題があり、その結果、回路基板とし
て搭載部品や外部リードの接続信頼性がない問題があっ
た。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
二元焼成による高精度の抵抗部と導電特性の良好な銅回
路配線部とを有し、さらに半田濡れ性の良好な半田ラン
ド部を有する厚膜回路基板およびその製造方法を提供し
ようとするものである。
二元焼成による高精度の抵抗部と導電特性の良好な銅回
路配線部とを有し、さらに半田濡れ性の良好な半田ラン
ド部を有する厚膜回路基板およびその製造方法を提供し
ようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の厚膜回路基板は
、セラミック基板の表面に、銅導体配線部、抵抗部等の
厚膜回路を形成した厚膜回路基板において、半田ランド
部を貴金属材料で形成したことを特徴とするものである
。
、セラミック基板の表面に、銅導体配線部、抵抗部等の
厚膜回路を形成した厚膜回路基板において、半田ランド
部を貴金属材料で形成したことを特徴とするものである
。
【０００７】また、本発明の厚膜回路基板の製造方法は
、セラミック基板の表面に、貴金属ペーストを印刷後酸
化雰囲気で焼成して半田ランド部を形成し、その後金ペ
ーストおよび抵抗ペーストを印刷後酸化雰囲気で同時ま
たは個別に焼成して金パッド部および抵抗部を形成した
後、銅ペーストを印刷して非酸化性雰囲気中で焼成して
回路配線部を形成することを特徴とするものである。
、セラミック基板の表面に、貴金属ペーストを印刷後酸
化雰囲気で焼成して半田ランド部を形成し、その後金ペ
ーストおよび抵抗ペーストを印刷後酸化雰囲気で同時ま
たは個別に焼成して金パッド部および抵抗部を形成した
後、銅ペーストを印刷して非酸化性雰囲気中で焼成して
回路配線部を形成することを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】上述した構成において、回路配線部のうち半田
ランド部のみを酸化雰囲気で焼成可能な銀−パラジウム
、銀−白金等の貴金属により形成し、この半田ランド部
に低温焼成の銅によって接続した回路配線部を設けて厚
膜配線を形成しているため、半田の載る半田ランド部は
ＭＹＤＡＳシステムにおける低温焼成の銅ではなく半田
濡れ性の良好な貴金属とすることができるため、半田濡
れ性が良好で、しかも従来のＭＹＤＡＳシステムにおけ
る良好な特性の抵抗部および回路配線部を兼ね備えた厚
膜回路基板を得ることができる。
ランド部のみを酸化雰囲気で焼成可能な銀−パラジウム
、銀−白金等の貴金属により形成し、この半田ランド部
に低温焼成の銅によって接続した回路配線部を設けて厚
膜配線を形成しているため、半田の載る半田ランド部は
ＭＹＤＡＳシステムにおける低温焼成の銅ではなく半田
濡れ性の良好な貴金属とすることができるため、半田濡
れ性が良好で、しかも従来のＭＹＤＡＳシステムにおけ
る良好な特性の抵抗部および回路配線部を兼ね備えた厚
膜回路基板を得ることができる。
【０００９】なお、各焼成の温度は印刷したペーストの
種類に応じて定められるが、その一例を示すと半田ラン
ド部形成のための貴金属ペーストの焼成温度は７００
〜９００ ℃、抵抗部およびパッド部を形成するための
抵抗ペーストおよび金ペーストの焼成温度は８００ 〜
１０００℃、回路配線部を形成するための銅ペーストお
よび金ペーストの焼成温度は５００ 〜７００ ℃であ
ると好ましい。
種類に応じて定められるが、その一例を示すと半田ラン
ド部形成のための貴金属ペーストの焼成温度は７００
〜９００ ℃、抵抗部およびパッド部を形成するための
抵抗ペーストおよび金ペーストの焼成温度は８００ 〜
１０００℃、回路配線部を形成するための銅ペーストお
よび金ペーストの焼成温度は５００ 〜７００ ℃であ
ると好ましい。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の厚膜回路基板の製造方法の一
例の流れを示すフローチャートである。図１中、＊印は
この工程が無い場合もあることを示すが、ここではすべ
ての工程があるものとして説明する。まず、従来から知
られている方法により、アルミナ等の材料からなるセラ
ミック基板を得る。次に、貴金属ペーストをセラミック
基板の表面上の所定位置に印刷し乾燥後、同じく酸化雰
囲気中８５０℃程度の温度で焼成して、枕電極および半
田ランド部を形成する。その後、金ペーストをセラミッ
ク基板の表面上の所定位置に印刷し乾燥後、同じく酸化
雰囲気中８５０℃程度の温度で焼成して、金パッド部を
形成する。次に、ルテニウムダイオキサイド等のルテニ
ウム系の抵抗ペーストをセラミック基板の表面上の所定
位置に必要回数印刷し乾燥後、同じく酸化雰囲気中８５
０℃程度の温度で焼成して、抵抗部を形成する。以上で
、酸化雰囲気中での焼成を終了する。
例の流れを示すフローチャートである。図１中、＊印は
この工程が無い場合もあることを示すが、ここではすべ
ての工程があるものとして説明する。まず、従来から知
られている方法により、アルミナ等の材料からなるセラ
ミック基板を得る。次に、貴金属ペーストをセラミック
基板の表面上の所定位置に印刷し乾燥後、同じく酸化雰
囲気中８５０℃程度の温度で焼成して、枕電極および半
田ランド部を形成する。その後、金ペーストをセラミッ
ク基板の表面上の所定位置に印刷し乾燥後、同じく酸化
雰囲気中８５０℃程度の温度で焼成して、金パッド部を
形成する。次に、ルテニウムダイオキサイド等のルテニ
ウム系の抵抗ペーストをセラミック基板の表面上の所定
位置に必要回数印刷し乾燥後、同じく酸化雰囲気中８５
０℃程度の温度で焼成して、抵抗部を形成する。以上で
、酸化雰囲気中での焼成を終了する。
【００１１】次に、銅ペーストをセラミック基板の表面
上の所定位置に印刷し乾燥後、窒素雰囲気中６００℃程
度の温度で焼成して、銅からなる回路配線部を形成する
。その後、抵抗部を形成する抵抗体の抵抗値を定めるた
め、トリミングを行った後、ＵＶ樹脂を印刷して、紫外
線を当てて硬化させることにより最終製品としての厚膜
回路基板を得ている。
上の所定位置に印刷し乾燥後、窒素雰囲気中６００℃程
度の温度で焼成して、銅からなる回路配線部を形成する
。その後、抵抗部を形成する抵抗体の抵抗値を定めるた
め、トリミングを行った後、ＵＶ樹脂を印刷して、紫外
線を当てて硬化させることにより最終製品としての厚膜
回路基板を得ている。
【００１２】図２は本発明の厚膜回路基板の製造方法で
得られる基板の一例の構成を示す断面図である。図２に
示す例において、１はセラミック基板、２はセラミック
基板１の表面に設けた銀−パラジウム、銀−白金等の貴
金属からなる半田ランド部、３は半田ランド部２に半田
４を介して接続されるリード、５はセラミック基板１の
表面に設けた銅回路配線部、６は同じくセラミック基板
１の表面に設けた酸化ルテニウム系の抵抗部、７は貴金
属からなる枕電極部、８は同じくセラミック基板１の表
面に設けた金パッド部、９はＵＶ樹脂によるオーバーコ
ート部である。これらの構成は上述した図１に示すフロ
ーチャートに従って作製することができる。なお、図３
に半田ランド部２の近傍の状態を示す平面図であり、こ
の図に示すように例えば銀−パラジウム等の貴金属から
なる半田ランド部２に銅回路配線部５を接続し、さらに
オーバコートのエッジ１０まで銅回路配線部５上を樹脂
で覆うことにより、本発明の厚膜回路基板を得ている。
得られる基板の一例の構成を示す断面図である。図２に
示す例において、１はセラミック基板、２はセラミック
基板１の表面に設けた銀−パラジウム、銀−白金等の貴
金属からなる半田ランド部、３は半田ランド部２に半田
４を介して接続されるリード、５はセラミック基板１の
表面に設けた銅回路配線部、６は同じくセラミック基板
１の表面に設けた酸化ルテニウム系の抵抗部、７は貴金
属からなる枕電極部、８は同じくセラミック基板１の表
面に設けた金パッド部、９はＵＶ樹脂によるオーバーコ
ート部である。これらの構成は上述した図１に示すフロ
ーチャートに従って作製することができる。なお、図３
に半田ランド部２の近傍の状態を示す平面図であり、こ
の図に示すように例えば銀−パラジウム等の貴金属から
なる半田ランド部２に銅回路配線部５を接続し、さらに
オーバコートのエッジ１０まで銅回路配線部５上を樹脂
で覆うことにより、本発明の厚膜回路基板を得ている。
【００１３】次に、従来の銅からなる半田ランド部と、
本発明の貴金属のうち銀ーパラジウムからなる同一寸法
の半田ランド部を形成し、溶融半田中にディッピングし
た後の半田濡れ性を、ディッピング後半田ランド部の全
面積に対して何％の部分に半田が濡れたかによって調べ
た。結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の銀−
パラジウムからなる半田ランド部では１回および３回の
ディッピング後も１００％載っているのに対し、従来の
銅からなる半田ランド部では１回のディッピング後で９
０％、３回のディッピング後で７５％と半田濡れ性が悪
化していた。
本発明の貴金属のうち銀ーパラジウムからなる同一寸法
の半田ランド部を形成し、溶融半田中にディッピングし
た後の半田濡れ性を、ディッピング後半田ランド部の全
面積に対して何％の部分に半田が濡れたかによって調べ
た。結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の銀−
パラジウムからなる半田ランド部では１回および３回の
ディッピング後も１００％載っているのに対し、従来の
銅からなる半田ランド部では１回のディッピング後で９
０％、３回のディッピング後で７５％と半田濡れ性が悪
化していた。
【００１４】
【００１５】さらに、従来の銅からなる２×２ｍｍの半
田ランド部と、本発明の貴金属のうち銀−パラジウムか
らなる同一の寸法の半田ランド部を形成し、半田をそれ
ぞれの半田ランド部に半田により接着したリードを引っ
張ることによるピーリング試験を行った。ピーリング試
験は、熱サイクルを加える前と、−５５℃で３０分保持
と１５５℃で３０分保持のサイクルを１００回、２００
回、５００回加えた後それぞれ実施して、それぞれの接
着強度を求めた。結果を図４に示す。図４の結果から、
本発明の銀ーパラジウムからなる半田ランド部は従来の
銅からなる半田ランド部に比べていずれの場合も良好な
接着強度を得ることができることがわかる。
田ランド部と、本発明の貴金属のうち銀−パラジウムか
らなる同一の寸法の半田ランド部を形成し、半田をそれ
ぞれの半田ランド部に半田により接着したリードを引っ
張ることによるピーリング試験を行った。ピーリング試
験は、熱サイクルを加える前と、−５５℃で３０分保持
と１５５℃で３０分保持のサイクルを１００回、２００
回、５００回加えた後それぞれ実施して、それぞれの接
着強度を求めた。結果を図４に示す。図４の結果から、
本発明の銀ーパラジウムからなる半田ランド部は従来の
銅からなる半田ランド部に比べていずれの場合も良好な
接着強度を得ることができることがわかる。
【００１６】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものでなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、
上述した実施例では、すべての厚膜回路構成要素を付加
した例について説明したが、上述したようにある工程は
必要に応じ省くことができることはいうまでもない。
ものでなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、
上述した実施例では、すべての厚膜回路構成要素を付加
した例について説明したが、上述したようにある工程は
必要に応じ省くことができることはいうまでもない。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、回路配線部のうち半田ランド部のみを酸素雰
囲気で焼成可能な銀−パラジウム、銀−白金等の貴金属
により形成し、この半田ランド部に低温焼成の銅によっ
て接続した回路配線部を設けて厚膜配線を形成している
ため、半田の載る半田ランド部は低温焼成の銅ではなく
半田濡れ性の良好な貴金属とすることができるため、半
田濡れ性が良好で、しかも良好な特性の抵抗部および回
路配線部を兼ね備えた厚膜回路基板を得ることができる
。
によれば、回路配線部のうち半田ランド部のみを酸素雰
囲気で焼成可能な銀−パラジウム、銀−白金等の貴金属
により形成し、この半田ランド部に低温焼成の銅によっ
て接続した回路配線部を設けて厚膜配線を形成している
ため、半田の載る半田ランド部は低温焼成の銅ではなく
半田濡れ性の良好な貴金属とすることができるため、半
田濡れ性が良好で、しかも良好な特性の抵抗部および回
路配線部を兼ね備えた厚膜回路基板を得ることができる
。
【図１】本発明の厚膜回路基板の製造方法の一例の流れ
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図２】本発明の厚膜回路基板の製造方法で得られる基
板の一例の構成を示す断面図である。
板の一例の構成を示す断面図である。
【図３】本発明における半田ランド部２の近傍の状態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図４】本発明の実施例におけるサイクル数と接着強度
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】従来のセラミック多層配線基板の製造方法の一
例の流れを示すフローチャートである。
例の流れを示すフローチャートである。
１ セラミック基板
２ 半田ランド部
３ リード
４ 半田
５ 銅回路配線部
６ 抵抗部
７ 枕電極部
８ 金パッド部
９ オーバーコート部
１０ オーバーコートのエッジ部
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミック基板の表面に、銅導体配線
部、抵抗部等の厚膜回路を形成した厚膜回路基板におい
て、半田ランド部を貴金属材料で形成したことを特徴と
する厚膜回路基板。 - 【請求項２】 セラミック基板の表面に、貴金属ペー
ストを印刷後酸化雰囲気で焼成して半田ランド部を形成
し、その後金ペーストおよび抵抗ペーストを印刷後酸化
雰囲気で同時または個別に焼成して金パッド部および抵
抗部を形成した後、銅ペーストを印刷して非酸化性雰囲
気中で焼成して回路配線部を形成することを特徴とする
厚膜回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13224091A JPH04334083A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 厚膜回路基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13224091A JPH04334083A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 厚膜回路基板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04334083A true JPH04334083A (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=15076646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13224091A Pending JPH04334083A (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | 厚膜回路基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04334083A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7215021B2 (en) | 2002-08-01 | 2007-05-08 | Hitachi, Ltd. | Electronic device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187601A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | 株式会社日立製作所 | 厚膜回路板およびその製法 |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP13224091A patent/JPH04334083A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187601A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | 株式会社日立製作所 | 厚膜回路板およびその製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7215021B2 (en) | 2002-08-01 | 2007-05-08 | Hitachi, Ltd. | Electronic device |
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