JPH08162762A - ガラスセラミック多層回路基板 - Google Patents
ガラスセラミック多層回路基板Info
- Publication number
- JPH08162762A JPH08162762A JP6323995A JP32399594A JPH08162762A JP H08162762 A JPH08162762 A JP H08162762A JP 6323995 A JP6323995 A JP 6323995A JP 32399594 A JP32399594 A JP 32399594A JP H08162762 A JPH08162762 A JP H08162762A
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- JP
- Japan
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- glass
- powder
- circuit board
- multilayer circuit
- weight
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- Pending
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 変形、デラミ等の発生がなく、良好な歩留り
で作製することができるガラスセラミック多層回路基板
を提供する。 【構成】 軟化点がＴi ℃のガラス粉末を用いたガラス
セラミックグリーンシートと回路配線とを同時焼成して
得られる多層回路基板において、軟化点をＴc ℃とし
て、Ｔi −３０≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０を満足する非晶質ガ
ラス粉末を１０〜２０重量％含み、残部が銀粉である組
成物から、該回路配線がなることを特徴とする。
で作製することができるガラスセラミック多層回路基板
を提供する。 【構成】 軟化点がＴi ℃のガラス粉末を用いたガラス
セラミックグリーンシートと回路配線とを同時焼成して
得られる多層回路基板において、軟化点をＴc ℃とし
て、Ｔi −３０≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０を満足する非晶質ガ
ラス粉末を１０〜２０重量％含み、残部が銀粉である組
成物から、該回路配線がなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器に使用される
ガラスセラミック多層回路基板に関する。
ガラスセラミック多層回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラスセラミック多層回路基板
は、絶縁体層としてアルミナを用い、回路配線用導体に
タングステン、モリブデンを用いて１６００℃程度の高
温度で焼成して作製されたが、近年、低温で焼成できる
ガラスセラミック系基板の開発が進められた。この低温
焼成基板を作製するには、絶縁体層として、非晶質ガラ
スまたは結晶化ガラスの粉末（以下、これをシートガラ
ス粉末という）と、アルミナ等のセラミック粉末との混
合粉末（以下、これをガラスセラミック粉末という）に
バインダーを加えたものをスラリー状にしてドクターブ
レード法でシート成形したガラスセラミックグリーンシ
ートを用い、回路配線パターンは、銀粉とビヒクルから
なる導体組成物をスクリーン印刷法等で該グリーンシー
ト上に塗布する。そして、これを複数枚積層して８００
〜９５０℃で焼成することによって作製する。
は、絶縁体層としてアルミナを用い、回路配線用導体に
タングステン、モリブデンを用いて１６００℃程度の高
温度で焼成して作製されたが、近年、低温で焼成できる
ガラスセラミック系基板の開発が進められた。この低温
焼成基板を作製するには、絶縁体層として、非晶質ガラ
スまたは結晶化ガラスの粉末（以下、これをシートガラ
ス粉末という）と、アルミナ等のセラミック粉末との混
合粉末（以下、これをガラスセラミック粉末という）に
バインダーを加えたものをスラリー状にしてドクターブ
レード法でシート成形したガラスセラミックグリーンシ
ートを用い、回路配線パターンは、銀粉とビヒクルから
なる導体組成物をスクリーン印刷法等で該グリーンシー
ト上に塗布する。そして、これを複数枚積層して８００
〜９５０℃で焼成することによって作製する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ガラスセ
ラミックグリーンシートと上記回路配線とを同時焼成す
る際に、銀粉とガラスセラミック粉末の焼結挙動の違い
から、基板の変形やシート層がはがれて膨らむデラミ等
の不具合が発生して多層回路基板の歩留りを低下させ
る。そこで本発明は、変形が可及的に少なく、シート層
のデラミ等の発生がなく、従って、良好な歩留りで作製
することができるガラスセラミック多層回路基板を提供
することを目的とする。
ラミックグリーンシートと上記回路配線とを同時焼成す
る際に、銀粉とガラスセラミック粉末の焼結挙動の違い
から、基板の変形やシート層がはがれて膨らむデラミ等
の不具合が発生して多層回路基板の歩留りを低下させ
る。そこで本発明は、変形が可及的に少なく、シート層
のデラミ等の発生がなく、従って、良好な歩留りで作製
することができるガラスセラミック多層回路基板を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のガラスセラミック多層回路基板は、軟化点が
Ｔi ℃のシートガラス粉末を用いたガラスセラミックグ
リーンシートと回路配線とを同時焼成して得られる多層
回路基板において、軟化点をＴc ℃として、Ｔi −３０
≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０を満足する非晶質ガラス粉末を１０
〜２０重量％含み、残部が銀粉である組成物から、該回
路配線がなることを特徴とする。
の本発明のガラスセラミック多層回路基板は、軟化点が
Ｔi ℃のシートガラス粉末を用いたガラスセラミックグ
リーンシートと回路配線とを同時焼成して得られる多層
回路基板において、軟化点をＴc ℃として、Ｔi −３０
≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０を満足する非晶質ガラス粉末を１０
〜２０重量％含み、残部が銀粉である組成物から、該回
路配線がなることを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明の、軟化点がＴi ℃のシートガラス粉末
を用いたガラスセラミックグリーンシートと回路配線と
を同時焼成して得られる多層回路基板において、軟化点
をＴc ℃として、Ｔi −３０≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０を満足
する非晶質ガラス粉末（以下、これを添加ガラス粉末と
いう）を銀粉に添加した組成物から、該回路配線がな
る。添加ガラス粉末を添加することにより、上記基板
は、焼成による変形を極めて起し難くなる。これは、添
加ガラス粉末が、従来の銀粉とガラスセラミック粉末の
焼結挙動の違いに比べて、上記組成物とガラスセラミッ
ク粉末の焼結挙動の違いを著しく少なくするものと推察
される。これを更に述べる。
を用いたガラスセラミックグリーンシートと回路配線と
を同時焼成して得られる多層回路基板において、軟化点
をＴc ℃として、Ｔi −３０≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０を満足
する非晶質ガラス粉末（以下、これを添加ガラス粉末と
いう）を銀粉に添加した組成物から、該回路配線がな
る。添加ガラス粉末を添加することにより、上記基板
は、焼成による変形を極めて起し難くなる。これは、添
加ガラス粉末が、従来の銀粉とガラスセラミック粉末の
焼結挙動の違いに比べて、上記組成物とガラスセラミッ
ク粉末の焼結挙動の違いを著しく少なくするものと推察
される。これを更に述べる。
【０００６】すなわち、従来の銀粉とガラスセラミック
粉末の焼結挙動の違いは、夫々の焼結開始温度および焼
成収縮量の違いといえる。これに対して、上記組成物の
焼結は、添加ガラス粉末が銀粉の焼結を抑制すると共
に、焼成温度が上昇すると添加ガラス粉末が軟化流動し
て銀粉同士を近付けさせることにより、収縮が生じる。
つまり、上記組成物の収縮は、銀粉の焼結開始温度とは
ほとんど無関係に、しかも添加ガラス粉末の挙動に依存
して生じる。しかるに、この添加ガラス粉末の軟化点Ｔ
c は、シートガラス粉末の軟化点Ｔi と上記の関係を満
足する。従って、上記組成物の焼結挙動と、シートガラ
ス粉末を含むガラスセラミック粉末の焼結挙動とは、著
しく類似してくるものと考えられる。
粉末の焼結挙動の違いは、夫々の焼結開始温度および焼
成収縮量の違いといえる。これに対して、上記組成物の
焼結は、添加ガラス粉末が銀粉の焼結を抑制すると共
に、焼成温度が上昇すると添加ガラス粉末が軟化流動し
て銀粉同士を近付けさせることにより、収縮が生じる。
つまり、上記組成物の収縮は、銀粉の焼結開始温度とは
ほとんど無関係に、しかも添加ガラス粉末の挙動に依存
して生じる。しかるに、この添加ガラス粉末の軟化点Ｔ
c は、シートガラス粉末の軟化点Ｔi と上記の関係を満
足する。従って、上記組成物の焼結挙動と、シートガラ
ス粉末を含むガラスセラミック粉末の焼結挙動とは、著
しく類似してくるものと考えられる。
【０００７】添加ガラス粉末の軟化点Ｔc ℃がシートガ
ラス粉末の軟化点Ｔi ℃より３０℃を超えて低下したり
上昇すると、焼成による変形が起こり易くなる。また、
添加ガラス粉末が結晶化ガラス材であると、焼成で生成
した液相が焼成後の冷却の際結晶化を起こして変形が生
じ易い。添加ガラス粉末の添加量が１０重量％未満で
は、上記添加ガラス粉末の作用が稀薄になり、一方、２
０重量％を超えると、配線抵抗が著しく高くなる。本発
明で用いる銀粉は、平均粒径を２〜５μｍとするのが好
ましい。平均粒径が２μｍ未満になると上記添加ガラス
粉末の作用を十分発揮させるのに要する該添加ガラス粉
末の添加量が多きに過ぎ易くなり、一方、平均粒径が５
μｍを超えると焼成収縮量が極めて小さくなり変形が起
こり易いだけでなく、配線抵抗が高いため該添加ガラス
粉末を十分添加することができ難くなる。
ラス粉末の軟化点Ｔi ℃より３０℃を超えて低下したり
上昇すると、焼成による変形が起こり易くなる。また、
添加ガラス粉末が結晶化ガラス材であると、焼成で生成
した液相が焼成後の冷却の際結晶化を起こして変形が生
じ易い。添加ガラス粉末の添加量が１０重量％未満で
は、上記添加ガラス粉末の作用が稀薄になり、一方、２
０重量％を超えると、配線抵抗が著しく高くなる。本発
明で用いる銀粉は、平均粒径を２〜５μｍとするのが好
ましい。平均粒径が２μｍ未満になると上記添加ガラス
粉末の作用を十分発揮させるのに要する該添加ガラス粉
末の添加量が多きに過ぎ易くなり、一方、平均粒径が５
μｍを超えると焼成収縮量が極めて小さくなり変形が起
こり易いだけでなく、配線抵抗が高いため該添加ガラス
粉末を十分添加することができ難くなる。
【０００８】銀粉と添加ガラス粉末はビヒクルと混練し
てペースト状とされ、１５０〜４００メッシュのスクリ
ーンを用いてスクリーン印刷によってグリーンシート上
に塗布される。従って用いる添加ガラス粉末の粒径はこ
のスクリーンを円滑に通過し得るものならばよく、１０
μｍ以下の粒子をほとんど、例えば８０重量％以上含む
ものが好ましい。ビヒクルはエチルセルロース、メタク
リレート樹脂等をタピネオール、ブチルカルビトール、
酢酸−２−ｎ−ブトキシエチル、トルエンなどの溶剤に
溶解したものを使用できる。例えばエチルセルロース１
５〜２０重量部をタピネオール８５〜８０重量部中に溶
解したもの等が適当である。スクリーン印刷により回路
配線を形成するための好適な特性をもったペーストを得
るためには、ビヒクルは固形分１００重量部に対し１５
〜３０重量部とするのがよい。
てペースト状とされ、１５０〜４００メッシュのスクリ
ーンを用いてスクリーン印刷によってグリーンシート上
に塗布される。従って用いる添加ガラス粉末の粒径はこ
のスクリーンを円滑に通過し得るものならばよく、１０
μｍ以下の粒子をほとんど、例えば８０重量％以上含む
ものが好ましい。ビヒクルはエチルセルロース、メタク
リレート樹脂等をタピネオール、ブチルカルビトール、
酢酸−２−ｎ−ブトキシエチル、トルエンなどの溶剤に
溶解したものを使用できる。例えばエチルセルロース１
５〜２０重量部をタピネオール８５〜８０重量部中に溶
解したもの等が適当である。スクリーン印刷により回路
配線を形成するための好適な特性をもったペーストを得
るためには、ビヒクルは固形分１００重量部に対し１５
〜３０重量部とするのがよい。
【０００９】
［実施例１〜５、比較例１〜９］ＺｎＯを３０．７重量
％、Ａｌ2Ｏ3を８．４重量％、Ｂ2Ｏ3を７．３重量％お
よびＣａＯを１．９重量％含み、残部がＳｉＯ2 である
組成の結晶化シートガラス粉末（平均粒径２．２μｍ、
軟化点Ｔi ７１５℃）とアルミナ粉末（平均粒径１．１
μｍ、昭和電工社製、製品名ＡＬ−４５−１）とを重量
比５０／５０で混合し、得られたガラスセラミック粉末
１００重量部にポリビニルブチラール９重量部、フタル
酸ジイソブチル７重量部、オレイン酸１重量部、エタノ
ール６０重量部を加えてボールミルで２４時間混合しス
ラリーとした。スラリーは脱泡処理した後ドクターブレ
ード法にて厚さ２２０μｍのグリーンシートを作成し
た。導体組成物は、銀粉（平均粒径２．６μｍ）９０重
量部と表１に示す軟化点Ｔc を有する添加ガラス粉末
（平均粒径５μｍ、１０μｍ以下の粒子含有量９０重量
％）を１０重量部の割合で混合した固形分１００重量部
をエチルセルロース１２重量部、ポリビニルブチラール
２重量部、タピネオール８６重量部からなるビヒクル２
０重量部と混練して作成した。
％、Ａｌ2Ｏ3を８．４重量％、Ｂ2Ｏ3を７．３重量％お
よびＣａＯを１．９重量％含み、残部がＳｉＯ2 である
組成の結晶化シートガラス粉末（平均粒径２．２μｍ、
軟化点Ｔi ７１５℃）とアルミナ粉末（平均粒径１．１
μｍ、昭和電工社製、製品名ＡＬ−４５−１）とを重量
比５０／５０で混合し、得られたガラスセラミック粉末
１００重量部にポリビニルブチラール９重量部、フタル
酸ジイソブチル７重量部、オレイン酸１重量部、エタノ
ール６０重量部を加えてボールミルで２４時間混合しス
ラリーとした。スラリーは脱泡処理した後ドクターブレ
ード法にて厚さ２２０μｍのグリーンシートを作成し
た。導体組成物は、銀粉（平均粒径２．６μｍ）９０重
量部と表１に示す軟化点Ｔc を有する添加ガラス粉末
（平均粒径５μｍ、１０μｍ以下の粒子含有量９０重量
％）を１０重量部の割合で混合した固形分１００重量部
をエチルセルロース１２重量部、ポリビニルブチラール
２重量部、タピネオール８６重量部からなるビヒクル２
０重量部と混練して作成した。
【００１０】ガラスセラミック多層回路基板は、上記グ
リーンシート上に上記導体組成物で配線パターンを印刷
しこれを積層して５層とし、１００ｋｇ／ｃｍ2 、９０
℃の条件で加圧成形することにより作成した。この成形
体を８７５℃で焼成した。このようにして作製した基板
の変形量、面積抵抗値、焼結開始温度を測定した。また
基板内部にデラミ等の不具合がないかを観察によって確
認した。変形量は、大きさ２ｃｍ角の配線パターン部を
表面粗さ計で測定し、変形量の許容範囲は、表面部品の
実装等から１０μｍ以下とした。また、面積抵抗値は５
ｍΩ／□以下を合格とした。試験結果を表１にまとめて
示す。なお、デラミ等の観察の結果、比較例８において
デラミが観察された以外は、いずれも良好であった。
リーンシート上に上記導体組成物で配線パターンを印刷
しこれを積層して５層とし、１００ｋｇ／ｃｍ2 、９０
℃の条件で加圧成形することにより作成した。この成形
体を８７５℃で焼成した。このようにして作製した基板
の変形量、面積抵抗値、焼結開始温度を測定した。また
基板内部にデラミ等の不具合がないかを観察によって確
認した。変形量は、大きさ２ｃｍ角の配線パターン部を
表面粗さ計で測定し、変形量の許容範囲は、表面部品の
実装等から１０μｍ以下とした。また、面積抵抗値は５
ｍΩ／□以下を合格とした。試験結果を表１にまとめて
示す。なお、デラミ等の観察の結果、比較例８において
デラミが観察された以外は、いずれも良好であった。
【００１１】
【表１】
【００１２】［実施例６〜９、比較例１０、１１］使用
する銀粉の平均粒径を表２に示すようにした以外は、実
施例１と同様に試験した。結果を表２に示す。なお、デ
ラミ等の観察の結果、いずれの実施例および比較例にお
いても、良好であった。
する銀粉の平均粒径を表２に示すようにした以外は、実
施例１と同様に試験した。結果を表２に示す。なお、デ
ラミ等の観察の結果、いずれの実施例および比較例にお
いても、良好であった。
【００１３】
【表２】
【００１４】［実施例１０〜１１、比較例１２〜１５］
使用する銀粉と添加ガラス粉末との混合割合を表３に示
すようにした以外は、実施例１と同様に試験した。結果
を表３に示す。なお、デラミ等の観察の結果、いずれの
実施例および比較例においても、良好であった。
使用する銀粉と添加ガラス粉末との混合割合を表３に示
すようにした以外は、実施例１と同様に試験した。結果
を表３に示す。なお、デラミ等の観察の結果、いずれの
実施例および比較例においても、良好であった。
【００１５】
【表３】
【００１６】表１から、添加ガラス粉末の軟化点Ｔc を
６８９〜７４３℃にする、すなわちシートガラス粉末の
軟化点Ｔi である７１５℃より２６℃の範囲以内とする
ことによって同時焼成する際にガラスセラミック粉末と
銀粉の焼結挙動の違いから生じる変形を少なくする効果
が十分得られることが分かる。ただし、結晶化ガラス粉
末を銀粉に添加した場合はこの効果が不十分である。ま
た、表２および表３から、この効果を十分得るために
は、銀粉の平均粒径や添加ガラス粉末の銀粉への添加割
合に適切な範囲が存在することが分かる。
６８９〜７４３℃にする、すなわちシートガラス粉末の
軟化点Ｔi である７１５℃より２６℃の範囲以内とする
ことによって同時焼成する際にガラスセラミック粉末と
銀粉の焼結挙動の違いから生じる変形を少なくする効果
が十分得られることが分かる。ただし、結晶化ガラス粉
末を銀粉に添加した場合はこの効果が不十分である。ま
た、表２および表３から、この効果を十分得るために
は、銀粉の平均粒径や添加ガラス粉末の銀粉への添加割
合に適切な範囲が存在することが分かる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ガラスセラミックグリ
ーンシートと回路配線とを同時焼成した際に変形やデラ
ミ等の不具合のない高品質のガラスセラミック多層回路
基板を安価に提供することができる。
ーンシートと回路配線とを同時焼成した際に変形やデラ
ミ等の不具合のない高品質のガラスセラミック多層回路
基板を安価に提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/64 Ｃ２２Ｃ 32/00 Ａ Ｈ０５Ｋ 1/09 Ｃ 7726−4Ｅ 3/12 Ｂ 7511−4Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】 軟化点がＴi ℃のガラス粉末を用いたガ
ラスセラミックグリーンシートと回路配線とを同時焼成
して得られる多層回路基板において、 軟化点をＴc ℃として、Ｔi −３０≦Ｔc ≦Ｔi ＋３０
を満足する非晶質ガラス粉末を１０〜２０重量％含み、
残部が銀粉である組成物から、該回路配線がなることを
特徴とするガラスセラミック多層回路基板。 - 【請求項２】 銀粉は、平均粒径が２〜５μｍである請
求項１に記載のガラスセラミック多層回路基板。 - 【請求項３】 非晶質ガラス粉末は、粒径が１０μｍ以
下の粒子を８０重量％以上含む請求項１または２に記載
のガラスセラミック多層回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6323995A JPH08162762A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | ガラスセラミック多層回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6323995A JPH08162762A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | ガラスセラミック多層回路基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162762A true JPH08162762A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=18160955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6323995A Pending JPH08162762A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | ガラスセラミック多層回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162762A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100497824B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2005-07-01 | 상 추엔 웨이팅 머신 컴패니 리미티드 | 단련된 유리회로보드의 제조방법 |
| EP1265464A3 (en) * | 2001-06-08 | 2005-09-07 | Hitachi, Ltd. | Electronic component and method of manufacturing the same |
| JPWO2013088957A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2015-04-27 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | 抵抗体内蔵多層ガラスセラミック基板 |
| WO2016006513A1 (ja) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | 東洋紡株式会社 | 導電性ペースト |
-
1994
- 1994-12-02 JP JP6323995A patent/JPH08162762A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1265464A3 (en) * | 2001-06-08 | 2005-09-07 | Hitachi, Ltd. | Electronic component and method of manufacturing the same |
| KR100497824B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2005-07-01 | 상 추엔 웨이팅 머신 컴패니 리미티드 | 단련된 유리회로보드의 제조방법 |
| JPWO2013088957A1 (ja) * | 2011-12-16 | 2015-04-27 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | 抵抗体内蔵多層ガラスセラミック基板 |
| US9648743B2 (en) | 2011-12-16 | 2017-05-09 | Snaptrack, Inc. | Multilayer glass ceramic substrate with embedded resistor |
| WO2016006513A1 (ja) * | 2014-07-09 | 2016-01-14 | 東洋紡株式会社 | 導電性ペースト |
| CN106575538A (zh) * | 2014-07-09 | 2017-04-19 | 东洋纺株式会社 | 导电浆料 |
| JPWO2016006513A1 (ja) * | 2014-07-09 | 2017-04-27 | 東洋紡株式会社 | 導電性ペースト |
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