JPH09162513A - 厚膜導体を有する回路基板 - Google Patents
厚膜導体を有する回路基板Info
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚膜導体を有する回路基板上に積層したＡｇ
Ｐｔ導体のＡｇとＡｕ導体のＡｕとの焼成中の相互拡散
を抑制する。 【解決手段】 本発明による厚膜導体を有する回路基板
は、回路基板上に形成されたＡｇＰｔから成る第１の導
体及びＡｕから成る第２の導体とを有する。この回路基
板では、第１の導体の一方の端部側の上面にその一方の
端部側が重合してＡｇＰｄから成る接続用導体を形成
し、接続用導体の他方の端部側の上面にその一方の端部
側が重合して第２の導体を形成する。第１の導体と第２
の導体とを接続用導体を介して電気的に接続し、第１の
導体と第２の導体とが重合しない。
Ｐｔ導体のＡｇとＡｕ導体のＡｕとの焼成中の相互拡散
を抑制する。 【解決手段】 本発明による厚膜導体を有する回路基板
は、回路基板上に形成されたＡｇＰｔから成る第１の導
体及びＡｕから成る第２の導体とを有する。この回路基
板では、第１の導体の一方の端部側の上面にその一方の
端部側が重合してＡｇＰｄから成る接続用導体を形成
し、接続用導体の他方の端部側の上面にその一方の端部
側が重合して第２の導体を形成する。第１の導体と第２
の導体とを接続用導体を介して電気的に接続し、第１の
導体と第２の導体とが重合しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回路基板、特に回路
基板上に積層したＡｇＰｔ導体のＡｇとＡｕ導体のＡｕ
とが焼成中に相互拡散しない厚膜導体を有する回路基板
に関連する。
基板上に積層したＡｇＰｔ導体のＡｇとＡｕ導体のＡｕ
とが焼成中に相互拡散しない厚膜導体を有する回路基板
に関連する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の金属
粉末に、酸化物粉末やガラス粉末等を混合したペースト
を加熱によって焼結させて形成した金属に似た特性をも
つ導体は厚膜導体と呼ばれる。この厚膜導体は２〜２０
μｍの厚さに形成され、混合比によって電気抵抗率を調
整し、ほぼ導体と考えられるものからシート抵抗にして
１０Ｍオーム以上のものまで可能である。回路基板の厚
膜導体の材料として、Ａｕ（金）、ＡｇＰｄ（銀パラジ
ウム）、ＡｇＰｔ（銀プラチナ）系のペーストを使用す
ることは公知である。Ａｕ系材料から成る厚膜導体は、
導電性に優れると共に金線のワイヤボンディングに適す
る利点があるが、コスト高の欠点がある。一方、ＡｇＰ
ｄ、ＡｇＰｔから成る厚膜導体はＡｕに比べて低コスト
である。ここで、ＡｇＰｔから成る厚膜導体（以下、Ａ
ｇＰｔ導体という）はＡｇＰｄから成る厚膜導体より低
コストのため、Ａｕから成る厚膜導体又はボンディング
パッド（以下、Ａｕ導体という）とＡｇＰｔ導体とをＡ
ｕワイヤボンディングを必要とする回路基板装置等に使
用することがある。図２は、回路基板（１）の上面にＡ
ｇＰｔ導体（２）の一端とＡｕ導体（３）の一端とを重
ねて形成し、ＡｇＰｔ導体（２）とＡｕ導体（３）とを
電気的に接続した従来の回路基板装置を示す。
粉末に、酸化物粉末やガラス粉末等を混合したペースト
を加熱によって焼結させて形成した金属に似た特性をも
つ導体は厚膜導体と呼ばれる。この厚膜導体は２〜２０
μｍの厚さに形成され、混合比によって電気抵抗率を調
整し、ほぼ導体と考えられるものからシート抵抗にして
１０Ｍオーム以上のものまで可能である。回路基板の厚
膜導体の材料として、Ａｕ（金）、ＡｇＰｄ（銀パラジ
ウム）、ＡｇＰｔ（銀プラチナ）系のペーストを使用す
ることは公知である。Ａｕ系材料から成る厚膜導体は、
導電性に優れると共に金線のワイヤボンディングに適す
る利点があるが、コスト高の欠点がある。一方、ＡｇＰ
ｄ、ＡｇＰｔから成る厚膜導体はＡｕに比べて低コスト
である。ここで、ＡｇＰｔから成る厚膜導体（以下、Ａ
ｇＰｔ導体という）はＡｇＰｄから成る厚膜導体より低
コストのため、Ａｕから成る厚膜導体又はボンディング
パッド（以下、Ａｕ導体という）とＡｇＰｔ導体とをＡ
ｕワイヤボンディングを必要とする回路基板装置等に使
用することがある。図２は、回路基板（１）の上面にＡ
ｇＰｔ導体（２）の一端とＡｕ導体（３）の一端とを重
ねて形成し、ＡｇＰｔ導体（２）とＡｕ導体（３）とを
電気的に接続した従来の回路基板装置を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図２に示すようにＡｇ
Ｐｔ導体（２）とＡｕ導体（３）を回路基板（１）上に
積層すると、焼成中にＡｕとＡｇとの相互拡散が生じ
る。ＡｇのＡｕ導体（３）への拡散速度は、ＡｕのＡｇ
Ｐｔ導体（２）への拡散速度に比べて大きいため、Ａｇ
Ｐｔ導体（２）にＡｇの拡散に起因するボイド（空所）
が生じ、焼成を繰り返すと最終的にボイドが導体の断線
又はクラック（４）に発展する。尚、Ａｕ導体（３）の
上にＡｇＰｔ導体（２）を接続した場合には、断線又は
クラック（４）を減少することができる。しかしなが
ら、ＡｇＰｔ導体（３）を先に印刷した方がパターン形
成し易い製造上の理由から、Ａｕ導体（２）を上に積層
して接続することが要求される。
Ｐｔ導体（２）とＡｕ導体（３）を回路基板（１）上に
積層すると、焼成中にＡｕとＡｇとの相互拡散が生じ
る。ＡｇのＡｕ導体（３）への拡散速度は、ＡｕのＡｇ
Ｐｔ導体（２）への拡散速度に比べて大きいため、Ａｇ
Ｐｔ導体（２）にＡｇの拡散に起因するボイド（空所）
が生じ、焼成を繰り返すと最終的にボイドが導体の断線
又はクラック（４）に発展する。尚、Ａｕ導体（３）の
上にＡｇＰｔ導体（２）を接続した場合には、断線又は
クラック（４）を減少することができる。しかしなが
ら、ＡｇＰｔ導体（３）を先に印刷した方がパターン形
成し易い製造上の理由から、Ａｕ導体（２）を上に積層
して接続することが要求される。
【０００４】本発明は、回路基板上に積層したＡｕ導体
のＡｕとＡｇＰｔ導体のＡｇとの焼成中の相互拡散を抑
制できる厚膜導体を有する回路基板を提供することを目
的とする。
のＡｕとＡｇＰｔ導体のＡｇとの焼成中の相互拡散を抑
制できる厚膜導体を有する回路基板を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による厚膜導体を
有する回路基板は、回路基板上に形成されたＡｇＰｔか
ら成る第１の導体及びＡｕから成る第２の導体とを有す
る。この回路基板では、第１の導体の一方の端部側の上
面にその一方の端部側が重合してＡｇＰｄから成る接続
用導体を形成し、接続用導体の他方の端部側の上面にそ
の一方の端部側が重合して第２の導体を形成する。第１
の導体と第２の導体とを接続用導体を介して電気的に接
続し、第１の導体と第２の導体とが重合しない。第１の
導体の長さをＬ1、接続用導体の長さをＬ2とすると、Ｌ1
>３Ｌ2である。
有する回路基板は、回路基板上に形成されたＡｇＰｔか
ら成る第１の導体及びＡｕから成る第２の導体とを有す
る。この回路基板では、第１の導体の一方の端部側の上
面にその一方の端部側が重合してＡｇＰｄから成る接続
用導体を形成し、接続用導体の他方の端部側の上面にそ
の一方の端部側が重合して第２の導体を形成する。第１
の導体と第２の導体とを接続用導体を介して電気的に接
続し、第１の導体と第２の導体とが重合しない。第１の
導体の長さをＬ1、接続用導体の長さをＬ2とすると、Ｌ1
>３Ｌ2である。
【０００６】第１の導体（ＡｇＰｔ導体）と接続用導体
（ＡｇＰｄ接続用導体）との間及び接続用導体（ＡｇＰ
ｄ接続用導体）と第２の導体（Ａｕ導体）との界面で
は、第１の導体（ＡｇＰｔ導体）と第２の導体（Ａｕ導
体）との界面に比べてＡｕとＡｇの相互拡散が生じ難
い。これは、接続用導体（ＡｇＰｄ接続用導体）から成
る導体の膜質は第１の導体（ＡｇＰｔ導体）から成る導
体の膜質に比べて緻密であるためと思われる。第１の導
体（ＡｇＰｔ導体）と接続用導体（ＡｇＰｄ接続用導
体）の界面ではＡｕの不存在のため、ＡｕとＡｇの相互
拡散の問題は生じない。第１の導体（ＡｇＰｔ導体）及
び接続用導体（ＡｇＰｄ接続用導体）に含まれるＰｔ及
びＰｄはその含有率が主成分たるＡｇに比べて十分に少
なく、これらの相互拡散に起因する断線等も発生しな
い。
（ＡｇＰｄ接続用導体）との間及び接続用導体（ＡｇＰ
ｄ接続用導体）と第２の導体（Ａｕ導体）との界面で
は、第１の導体（ＡｇＰｔ導体）と第２の導体（Ａｕ導
体）との界面に比べてＡｕとＡｇの相互拡散が生じ難
い。これは、接続用導体（ＡｇＰｄ接続用導体）から成
る導体の膜質は第１の導体（ＡｇＰｔ導体）から成る導
体の膜質に比べて緻密であるためと思われる。第１の導
体（ＡｇＰｔ導体）と接続用導体（ＡｇＰｄ接続用導
体）の界面ではＡｕの不存在のため、ＡｕとＡｇの相互
拡散の問題は生じない。第１の導体（ＡｇＰｔ導体）及
び接続用導体（ＡｇＰｄ接続用導体）に含まれるＰｔ及
びＰｄはその含有率が主成分たるＡｇに比べて十分に少
なく、これらの相互拡散に起因する断線等も発生しな
い。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による厚膜導体を有
する回路基板の実施形態を図１について説明する。
する回路基板の実施形態を図１について説明する。
【０００８】本発明の回路基板装置は、図１のように、
ＡｇＰｔ導体（第１の導体）（２）の一端側とＡｕ導体
（第２の導体）（３）の一端側とをＡｇＰｄから成る厚
膜導体（以下、ＡｇＰｄ接続用導体という）（接続用導
体）（５）を介して電気的に接続している。即ち、本実
施例の回路基板装置は、ＡｇＰｔ導体（２）の一方の端
部側の上面にはＡｇＰｄ接続用導体（５）の一方の端部
側が重合して被着され、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の他
方の端部側の下面は回路基板（１）の一方の主面に被着
され、更にＡｇＰｄ接続用導体（５）の他方の端部側の
上面にはＡｕ導体（３）の一方の端部側が重合して被着
される。このようにＡｇＰｄ接続用導体（５）をＡｇＰ
ｔ導体（２）とＡｕ導体（３）との間に形成し、ＡｇＰ
ｔ導体（２）の一端側とＡｕ導体（３）の一端側との重
複を回避する点で従来の構造と異なる。しかしながら、
この回路基板装置の厚膜導体配線は、従来の厚膜導体形
成技術をそのまま使用して形成できる。
ＡｇＰｔ導体（第１の導体）（２）の一端側とＡｕ導体
（第２の導体）（３）の一端側とをＡｇＰｄから成る厚
膜導体（以下、ＡｇＰｄ接続用導体という）（接続用導
体）（５）を介して電気的に接続している。即ち、本実
施例の回路基板装置は、ＡｇＰｔ導体（２）の一方の端
部側の上面にはＡｇＰｄ接続用導体（５）の一方の端部
側が重合して被着され、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の他
方の端部側の下面は回路基板（１）の一方の主面に被着
され、更にＡｇＰｄ接続用導体（５）の他方の端部側の
上面にはＡｕ導体（３）の一方の端部側が重合して被着
される。このようにＡｇＰｄ接続用導体（５）をＡｇＰ
ｔ導体（２）とＡｕ導体（３）との間に形成し、ＡｇＰ
ｔ導体（２）の一端側とＡｕ導体（３）の一端側との重
複を回避する点で従来の構造と異なる。しかしながら、
この回路基板装置の厚膜導体配線は、従来の厚膜導体形
成技術をそのまま使用して形成できる。
【０００９】製造の際に、まず、用意した回路基板
（１）の一方の主面にＡｇＰｔ導体（２）を形成するた
めのＡｇＰｔ導体ペーストを周知のスクリーン印刷法に
よってパターン形状に印刷する。この場合、例えばＡｇ
Ｐｔ導体ペーストのＰｔの含有率Ｃ1は以下の式により
求められ、
（１）の一方の主面にＡｇＰｔ導体（２）を形成するた
めのＡｇＰｔ導体ペーストを周知のスクリーン印刷法に
よってパターン形状に印刷する。この場合、例えばＡｇ
Ｐｔ導体ペーストのＰｔの含有率Ｃ1は以下の式により
求められ、
【００１０】
【数１】
【００１１】Ｃ1は約１％である。次に、このＡｇＰｔ
導体ペーストをパターン印刷した回路基板（１）を焼成
して、ＡｇＰｔ導体（２）を形成する。次に、ＡｇＰｔ
導体（２）の一方の端部側に部分的に重なるようにＡｇ
Ｐｄ接続用導体（５）を形成するためのＡｇＰｄ導体ペ
ーストを同じくスクリーン印刷法によりパターン形状に
印刷する。この場合、例えばＡｇＰｄ導体ペーストのＰ
ｄの含有率Ｃ2は以下の式により求められ、
導体ペーストをパターン印刷した回路基板（１）を焼成
して、ＡｇＰｔ導体（２）を形成する。次に、ＡｇＰｔ
導体（２）の一方の端部側に部分的に重なるようにＡｇ
Ｐｄ接続用導体（５）を形成するためのＡｇＰｄ導体ペ
ーストを同じくスクリーン印刷法によりパターン形状に
印刷する。この場合、例えばＡｇＰｄ導体ペーストのＰ
ｄの含有率Ｃ2は以下の式により求められ、
【００１２】
【数２】
【００１３】Ｃ2は約２０％である。その後、回路基板
（１）を焼成してＡｇＰｄ接続用導体（５）を形成す
る。続いて、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の他方の端部側
に部分的に重なるようにＡｕ導体（３）を形成するため
のＡｕ導体ペーストを同じくスクリーン印刷法によりパ
ターン形状に印刷した後、焼成してＡｕ導体（３）を形
成し、図１に示す回路基板装置を得る。
（１）を焼成してＡｇＰｄ接続用導体（５）を形成す
る。続いて、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の他方の端部側
に部分的に重なるようにＡｕ導体（３）を形成するため
のＡｕ導体ペーストを同じくスクリーン印刷法によりパ
ターン形状に印刷した後、焼成してＡｕ導体（３）を形
成し、図１に示す回路基板装置を得る。
【００１４】本実施形態では、ＡｇＰｔ導体（２）の導
電性の低下を防止し且つ導体シート抵抗の増大を阻止
し、許容範囲に保持するため、ＡｇＰｔ導体（２）中の
Ｐｔの含有率を１０％以下とし、エレクトロマイグレー
ション又はハンダくわれが生じ難いように０.２％以上
とする。また、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の導電性を許
容範囲内に制御するため、ＡｇＰｄ接続用導体（５）中
のＰｄの含有率を３０％以下とし、エレクトロマイグレ
ーション等の影響を回避するため１０％以上とする。
電性の低下を防止し且つ導体シート抵抗の増大を阻止
し、許容範囲に保持するため、ＡｇＰｔ導体（２）中の
Ｐｔの含有率を１０％以下とし、エレクトロマイグレー
ション又はハンダくわれが生じ難いように０.２％以上
とする。また、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の導電性を許
容範囲内に制御するため、ＡｇＰｄ接続用導体（５）中
のＰｄの含有率を３０％以下とし、エレクトロマイグレ
ーション等の影響を回避するため１０％以上とする。
【００１５】この回路基板装置によれば下記の作用・効
果が得られる。
果が得られる。
【００１６】１ ＡｇＰｄ接続用導体（５）がＡｇＰｔ
導体（２）とＡｕ導体（３）との間に介在するため、Ａ
ｕ導体（３）のＡｕとＡｇＰｔ導体（２）のＡｇとの相
互拡散を防止でき、ＡｇＰｔ導体（２）に断線又はクラ
ックが発生しない。本実施例の構造では、ＡｇＰｄ接続
用導体（５）とＡｕ導体（３）との界面では、ＡｇＰｔ
導体（２）とＡｕ導体（３）との界面に比べてＡｕとＡ
ｇの相互拡散が生じ難い。これは、ＡｇＰｄから成る導
体（５）の膜質はＡｇＰｔから成る導体（２）の膜質に
比べて緻密であるためと思われる。ＡｇＰｔ導体（２）
とＡｇＰｄ接続用導体（５）の界面ではＡｕの不存在の
ため、ＡｕとＡｇの相互拡散の問題は生じない。ＡｇＰ
ｔ導体（２）及びＡｇＰｄ接続用導体（５）に含まれる
Ｐｔ及びＰｄはその含有率が主成分たるＡｇに比べて十
分に少なく、これらの相互拡散に起因して断線等は発生
しない。
導体（２）とＡｕ導体（３）との間に介在するため、Ａ
ｕ導体（３）のＡｕとＡｇＰｔ導体（２）のＡｇとの相
互拡散を防止でき、ＡｇＰｔ導体（２）に断線又はクラ
ックが発生しない。本実施例の構造では、ＡｇＰｄ接続
用導体（５）とＡｕ導体（３）との界面では、ＡｇＰｔ
導体（２）とＡｕ導体（３）との界面に比べてＡｕとＡ
ｇの相互拡散が生じ難い。これは、ＡｇＰｄから成る導
体（５）の膜質はＡｇＰｔから成る導体（２）の膜質に
比べて緻密であるためと思われる。ＡｇＰｔ導体（２）
とＡｇＰｄ接続用導体（５）の界面ではＡｕの不存在の
ため、ＡｕとＡｇの相互拡散の問題は生じない。ＡｇＰ
ｔ導体（２）及びＡｇＰｄ接続用導体（５）に含まれる
Ｐｔ及びＰｄはその含有率が主成分たるＡｇに比べて十
分に少なく、これらの相互拡散に起因して断線等は発生
しない。
【００１７】２ 厚膜導体の導電性を良好に維持でき
る。
る。
【００１８】即ち、ＡｇＰｄはＡｇＰｔに比して導電性
が劣るが、本発明では厚膜導体の主たる配線部分はＡｇ
Ｐｔ導体（２）、Ａｕ導体（３）から成り、ＡｇＰｄ接
続用導体（５）は単に両導体の電気的接続部分（ジャン
クション）のみを構成するため、厚膜導体配線の導電性
は良好である。導電性を良好に保つため、ＡｇＰｔ導体
（２）の長さをＬ1、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の長さを
Ｌ2とすると、Ｌ1>３Ｌ2がよい。
が劣るが、本発明では厚膜導体の主たる配線部分はＡｇ
Ｐｔ導体（２）、Ａｕ導体（３）から成り、ＡｇＰｄ接
続用導体（５）は単に両導体の電気的接続部分（ジャン
クション）のみを構成するため、厚膜導体配線の導電性
は良好である。導電性を良好に保つため、ＡｇＰｔ導体
（２）の長さをＬ1、ＡｇＰｄ接続用導体（５）の長さを
Ｌ2とすると、Ｌ1>３Ｌ2がよい。
【００１９】３ ＡｇＰｔ導体（２）、ＡｇＰｄ接続用
導体（５）よりも後工程で上側にＡｕ導体（３）を形成
するので、パターン形成を良好に行える。
導体（５）よりも後工程で上側にＡｕ導体（３）を形成
するので、パターン形成を良好に行える。
【００２０】
【発明の効果】本発明による厚膜導体を有する回路基板
では、焼成時に厚膜導体間でのＡｕとＡｇの相互拡散を
抑制して、ＡｇＰｔ導体からのＡｇの拡散に起因するボ
イド（空所）の発生を防止することができ、信頼性の高
い回路基板を得ることができる。また、回路基板の有効
寿命も大幅に延長することができる。
では、焼成時に厚膜導体間でのＡｕとＡｇの相互拡散を
抑制して、ＡｇＰｔ導体からのＡｇの拡散に起因するボ
イド（空所）の発生を防止することができ、信頼性の高
い回路基板を得ることができる。また、回路基板の有効
寿命も大幅に延長することができる。
【図１】 本発明による厚膜導体を有する回路基板の断
面図
面図
【図２】 従来の厚膜導体を有する回路基板の断面図
１・・回路基板、 ２・・ＡｇＰｔ導体（第１の導
体）、 ３・・Ａｕ導体（第２の導体）、 ４・・クラ
ック、 ５・・ＡｇＰｄ接続用導体
体）、 ３・・Ａｕ導体（第２の導体）、 ４・・クラ
ック、 ５・・ＡｇＰｄ接続用導体
Claims (2)
- 【請求項１】 回路基板上に形成されたＡｇＰｔから成
る第１の導体及びＡｕから成る第２の導体とを有する回
路基板において、 前記第１の導体の一方の端部側の上面にその一方の端部
側が重合してＡｇＰｄから成る接続用導体を形成し、 前記接続用導体の他方の端部側の上面にその一方の端部
側が重合して前記第２の導体を形成し、 前記第１の導体と第２の導体とを前記接続用導体を介し
て電気的に接続し、第１の導体と第２の導体とが重合し
ないことを特徴とする厚膜導体を有する回路基板。 - 【請求項２】 前記第１の導体の長さをＬ1、前記接続用
導体の長さをＬ2とすると、Ｌ1>３Ｌ2である請求項１に
記載の厚膜導体を有する回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32296095A JPH09162513A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 厚膜導体を有する回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32296095A JPH09162513A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 厚膜導体を有する回路基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162513A true JPH09162513A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18149571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32296095A Pending JPH09162513A (ja) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | 厚膜導体を有する回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162513A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9162224B2 (en) | 2011-12-20 | 2015-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and method for manufacturing the same |
-
1995
- 1995-12-12 JP JP32296095A patent/JPH09162513A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9162224B2 (en) | 2011-12-20 | 2015-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and method for manufacturing the same |
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