JPH06302968A - セラミックス多層配線基板 - Google Patents

セラミックス多層配線基板

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JPH06302968A
JPH06302968A JP11538193A JP11538193A JPH06302968A JP H06302968 A JPH06302968 A JP H06302968A JP 11538193 A JP11538193 A JP 11538193A JP 11538193 A JP11538193 A JP 11538193A JP H06302968 A JPH06302968 A JP H06302968A
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JP
Japan
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conductor
palladium
silver
wiring
ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP11538193A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Kawaminami
修一 川南
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Nihon Cement Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部配線とヴィア、及び表面配線とヴィアの
接続が確実なものとなるセラミックス多層配線基板を提
供すること。 【構成】 低温焼成セラミックスを複数枚積層して形成
したセラミックス多層配線基板において、表面配線導体
として銀−パラジウム導体を用い、該表面配線導体と接
するヴィア導体には、上記表面配線導体のパラジウム比
率の1/5〜1/2のパラジウムを含む銀−パラジウム
導体を用い、さらにヴィア導体と接する内部配線導体に
は、前記ヴィア導体のパラジウム比率の1/5以上のパ
ラジウムを含む銀−パラジウム導体を用いたセラミック
ス多層配線基板とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス多層配線
基板に関し、特に低温焼成セラミックスを使用したセラ
ミックス多層配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年における電子機器は、小型化、軽量
化、高密度化、及び高信頼性化が要求され、これに応じ
て半導体チップは、高集積密度化、高速化の方向へめざ
ましく発展してきている。
【0003】これに伴って、基板用セラミックスに対し
ても従来以上の特性が求められ、従来多用されているア
ルミナセラミックスの持つ欠点、すなわち焼結に150
0〜1600°Cの高温を必要とするため、同時焼成さ
れる導体材料としてはタングステン、モリブデンなどの
比抵抗の比較的大きな金属しか利用できず、電気信号が
遅延するという欠点を克服するため、近年においては、
950°C以下の低温で焼成できる低温焼成セラミック
スが開発され、該低温焼成セラミックスを複数枚積層し
たセラミックス多層配線基板が利用されつつある。
【0004】この低温焼成セラミックスを用いたセラミ
ックス多層配線基板の場合には、その焼成温度が低いた
めに導体材料として各種の比抵抗の小さい金属の使用が
可能となり、例えば内部配線導体としては銀、銀系の導
体、銅或いは金が、表面配線導体としては銅、銀−パラ
ジウム、銀−白金、或いは金等が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記内部配線
導体として、例えば銀を用いていたセラミックス多層配
線基板においては、通常表面配線導体としては銀のマイ
グレーションを防止する観点から、パラジウムを含む銀
−パラジウム導体が用いられ、該内部配線導体と表面配
線導体とを導通させるヴィアに充填するヴィア導体とし
ては、その何れかの導体材料を使用していた。
【0006】そのため、内部配線とヴィア、或いは表面
配線とヴィアの接続部のいずれかで、銀導体と銀−パラ
ジウム導体とを接続することとなり、この異種の導体材
料の接続部付近での銀原子とパラジウム原子の加熱時に
おける移動速度の違いから、銀側導体中に空洞が生じ、
導通不良が生じることがあった。このことは、特に上記
表面配線導体を焼き付けた後、抵抗や金導体の焼成のた
めの再加熱を行うと顕著に現れ、導通不良となる基板の
数が増えていた。
【0007】本発明は、上述した従来技術が有する課題
に鑑み成されたものであって、その目的は、内部配線と
ヴィア、及び表面配線とヴィアの接続が確実なものとな
るセラミックス多層配線基板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成すべく、低温焼成セラミックスを複数枚積層して形成
したセラミックス多層配線基板において、表面配線導体
として銀−パラジウム導体を用い、該表面配線導体と接
するヴィア導体には、上記表面配線導体のパラジウム比
率の1/5〜1/2のパラジウムを含む銀−パラジウム
導体を用い、さらにヴィア導体と接する内部配線導体に
は、前記ヴィア導体のパラジウム比率の1/5以上のパ
ラジウムを含む銀−パラジウム導体を用いたセラミック
ス多層配線基板とした。
【0009】上記した本発明にかかるセラミックス多層
配線基板によれば、表面配線導体とヴィア導体の接する
部分、及びヴィア導体と内部配線導体の接する部分でパ
ラジウム比率が急激に変化していないため、該導体中の
金属原子の移動が少なくなり、接続部付近における空洞
が無くなることから内部配線とヴィア、及び表面配線と
ヴィアの接続が確実なものとなる。
【0010】ここで、上記表面配線導体としては、その
パラジウム比率は特には限定されないが、好ましくはパ
ラジウム比率が10〜30wt%の銀−パラジウム導体
を用いる。これは、パラジウム比率が10wt%に満た
ない場合は、銀のマイグレーションを抑えきれない心配
があるためであり、また逆にパラジウム比率が30wt
%を越えると、導体材料としての比抵抗値が高くなり、
電気信号の伝送損失が増すためである。
【0011】また、上記表面配線導体と接するヴィア導
体としては、上述したように表面配線導体のパラジウム
比率の1/5〜1/2のパラジウムを含む銀−パラジウ
ム導体を用いる。例えば、表面配線導体としてパラジウ
ム比率が20wt%のものを用いた場合には、ヴィア導
体としてはパラジウム比率が4〜10wt%の範囲内に
ある銀−パラジウム導体を用いる。これは、パラジウム
比率が1/5に満たない場合には表面配線導体との接続
が悪く、導通不良が生じる場合があるためであり、また
逆に1/2を越える場合は、内部配線のシート抵抗を下
げるのに不都合となるためである。
【0012】さらに、前記ヴィア導体と接する内部配線
導体には、ヴィア導体のパラジウム比率の1/5以上の
パラジウムを含む銀−パラジウム導体を用いる。すなわ
ち、ヴィア導体のパラジウム比率が5wt%である場合
には、内部配線導体としてはパラジウム比率が1wt%
以上の銀−パラジウム導体を用いる。これは、パラジウ
ム比率が1/5に満たない場合には、上記表面配線導体
の場合と同じく該内部配線導体とヴィア導体との接続が
不完全なものとなり、導通不良が生じる場合があるため
である。なお、この内部配線導体におけるパラジウム比
率の上限は特には限定されないが、シート抵抗を考慮し
た場合にはそのパラジウム比率は5wt%以下であるこ
とが好ましい。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明を詳細に説明する。
【0014】−導体ペーストの原材料− 銀は、三井金属鉱業(株)社製の粒径が約1μmの銀粉
末を用いた。またパラジウムは、住友金属鉱山(株)社
製の粒径約0.5μmのパラジウム粉末を用いた。無機
結合剤としてのガラスは、850°Cの焼成で結晶を析
出するような組成のものを、表面配線導体、ヴィア導
体、及び内部配線導体としての用途に応じて適量加え
た。また、有機ビヒクルは、導体ペーストがスクリーン
印刷に適した粘度になるように、通常ペーストに使用さ
れるものを適量加えた。なお、表面配線導体として使用
する導体ペースト中には、はんだ濡れ性及び接着強度改
善のために酸化物粉末を添加した。
【0015】−導体ペーストの調製− 表1及び表2に示すパラジウム比率となる導体ペースト
を、上記原材料を混合した後、三本ロールミルを通過さ
せることにより調製した。
【0016】−セラミックス多層配線基板の製造− セラミックスグリーンシートは、アルミナ粉末とホウケ
イ酸亜鉛ガラスとを各々50wt%ずつ混合したもの
に、有機バインダーとしてアクリル樹脂を加えてスラリ
ー化した後、ドクターブレード法などにより厚さ約0.
2mmのシート状に成形した。このセラミックスグリー
ンシートに、NCパンチング装置により孔径0.15m
mのヴィア用貫通孔を開け、該貫通孔に上記調製したヴ
ィア用導体ペーストを印刷により充填し、さらにその上
面に内部配線用の導体ペーストにより配線パターンを印
刷した。得られたセラミックスグリーンシートを複数枚
積層して熱圧着した後、400°Cで脱バインダーし、
850°Cで焼成した。こうして形成したセラミックス
多層基板に、表面配線用の導体ペーストを印刷し、85
0°Cで表面配線導体を焼付け、セラミックス多層配線
基板を作製した。さらに、このセラミックス多層配線基
板を、抵抗及び金の焼成を想定して、850°Cで3回
再焼成した。
【0017】−セラミックス多層配線基板の評価− セラミックス多層配線基板の評価は、図1に示すような
配線パターンの基板を上記方法により作製し、テスター
にて導通を調べた。1基板の表裏にはそれぞれ96ヵ所
の接続部があり、各実施例及び比較例毎に50基板作製
し、それぞれ合計9,600カ所の導通を調べた。ま
た、シート抵抗は、内部に0.2×2mmの配線を形成
し、ヴィア導体で表面に引き出した試料を作製し、4端
子法で測定した。
【0018】−評価結果の説明− 本実施例及び比較例の評価結果を、表1及び表2に要約
した。
【0019】
【表1】
【表2】
【0020】表1では、内部配線導体のパラジウム比率
を2wt%に固定し、ヴィア導体のパラジウム比率を変
化させた時の結果である(但し、比較例1は従来例であ
り、内部配線導体のパラジウム比率は0wt%であ
る)。ヴィア導体のパラジウム比率が、表面配線導体の
パラジウム比率の1/5以上では、再焼成後においても
導通不良が発生していない。表2は、ヴィア導体のパラ
ジウム比率に対して内部配線導体のパラジウム比率を変
化させた時の結果である。やはり、内部配線導体のパラ
ジウム比率が、ヴィア導体のパラジウム比率の1/5以
上では、再焼成後においても導通不良が発生していな
い。また、表2から、内部配線のシート抵抗はパラジウ
ム比率が高くなるにつれて大きくなり、実用的な10m
Ω/□以下にシート抵抗にするには、内部配線導体のパ
ラジウム比率を5wt%以下とすることが良い。
【0021】
【発明の効果】以上、説明した本発明にかかるセラミッ
クス多層配線基板によれば、内部配線とヴィア、及び表
面配線とヴィアの接続が確実なものとなり、導通不良の
生じにくいセラミックス多層配線基板を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例及び比較例において作製したセ
ラミックス多層配線基板の縦断面の模式図であり、端子
AB間及び端子CD間の導通をテスターにて調べる。こ
れが1基板に表裏それぞれ96ヵ所ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 低温焼成セラミックスを複数枚積層して
    形成したセラミックス多層配線基板において、表面配線
    導体として銀−パラジウム導体を用い、該表面配線導体
    と接するヴィア導体には、上記表面配線導体のパラジウ
    ム比率の1/5〜1/2のパラジウムを含む銀−パラジ
    ウム導体を用い、さらにヴィア導体と接する内部配線導
    体には、前記ヴィア導体のパラジウム比率の1/5以上
    のパラジウムを含む銀−パラジウム導体を用いたことを
    特徴とするセラミックス多層配線基板。
JP11538193A 1993-04-19 1993-04-19 セラミックス多層配線基板 Pending JPH06302968A (ja)

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JP11538193A JPH06302968A (ja) 1993-04-19 1993-04-19 セラミックス多層配線基板

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JPH06302968A true JPH06302968A (ja) 1994-10-28

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ID=14661128

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JP11538193A Pending JPH06302968A (ja) 1993-04-19 1993-04-19 セラミックス多層配線基板

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JP (1) JPH06302968A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000060613A1 (en) * 1999-03-30 2000-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductive paste, ceramic multilayer substrate, and method for manufacturing ceramic multilayer substrate
US6629367B2 (en) * 2000-12-06 2003-10-07 Motorola, Inc. Electrically isolated via in a multilayer ceramic package
JP2006351671A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Alps Electric Co Ltd 配線基板
JP2016004973A (ja) * 2014-06-19 2016-01-12 京セラ株式会社 配線基板、パッケージおよび電子機器

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