JPH0974256A - 低温焼成回路基板 - Google Patents
低温焼成回路基板Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接着信頼性が高く、基板の反りを有効に抑
え、しかも半田濡れ性などの実用性に優れた表面配線導
体を有する一体焼成型の低温焼成回路基板を提供する。 【解決手段】本発明は、ガラス−セラミック材料からな
る未焼成基板上に、表面配線導体２となるＡｇ系導体膜
を形成した後、前記導体膜及び未焼成基板とを一体的に
焼結して成る低温焼成回路基板１０である。前記Ａｇ系
表面配線導体には、Ｖ2 Ｏ5を含有している。また、前
記Ｖ2 Ｏ5 は、金属成分に対して０．２〜１ｗｔ％含有
している。
え、しかも半田濡れ性などの実用性に優れた表面配線導
体を有する一体焼成型の低温焼成回路基板を提供する。 【解決手段】本発明は、ガラス−セラミック材料からな
る未焼成基板上に、表面配線導体２となるＡｇ系導体膜
を形成した後、前記導体膜及び未焼成基板とを一体的に
焼結して成る低温焼成回路基板１０である。前記Ａｇ系
表面配線導体には、Ｖ2 Ｏ5を含有している。また、前
記Ｖ2 Ｏ5 は、金属成分に対して０．２〜１ｗｔ％含有
している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板材料にガラス
−セラミック材料を用いて、低温、例えば８００〜１０
５０℃で焼成可能な低温焼成回路基板に関するものであ
り、特に、信頼性の高い表面配線導体を有する低温焼成
回路基板に関するものである。
−セラミック材料を用いて、低温、例えば８００〜１０
５０℃で焼成可能な低温焼成回路基板に関するものであ
り、特に、信頼性の高い表面配線導体を有する低温焼成
回路基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、基板の焼成温度を８００〜１
０５０℃と比較的低い温度で焼成可能な材料の検討がさ
れてきた。これは、例えば多層回路基板において、内部
配線導体やビアホール導体をＡｇ系、Ｃｕ系、Ａｕ系な
どの低抵抗材料を用いることにより、回路の高速化を図
るためである。このようなＡｇ系、Ｃｕ系、Ａｕ系など
の低抵抗材料は、融点が比較的低いことから、融点以下
の温度で焼成可能な基板材料が研究されてきた。
０５０℃と比較的低い温度で焼成可能な材料の検討がさ
れてきた。これは、例えば多層回路基板において、内部
配線導体やビアホール導体をＡｇ系、Ｃｕ系、Ａｕ系な
どの低抵抗材料を用いることにより、回路の高速化を図
るためである。このようなＡｇ系、Ｃｕ系、Ａｕ系など
の低抵抗材料は、融点が比較的低いことから、融点以下
の温度で焼成可能な基板材料が研究されてきた。
【０００３】このような基板材料として、一般にガラス
−セラミック材料、例えば、コージェライト、ムライ
ト、アノートサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイ
ト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト、オオスミ
ライト及びその置換誘導体などの結晶相のうち少なくと
も１種類を析出し得る低融点ガラス成分とクリストバラ
イト、石英、コランダム（αアルミナ）のうち少なくと
も１種類のセラミック材料（無機物フィラー）とをから
なっていた。特に、このようなガラス−セラミック基板
の混合比率はセラミック材料が１０〜６０ｗｔ％、低融
点ガラス成分が９０ｗｔ％〜４０ｗｔ％と、低融点ガラ
ス成分が多いものであった。
−セラミック材料、例えば、コージェライト、ムライ
ト、アノートサイト、セルジアン、スピネル、ガーナイ
ト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタライト、オオスミ
ライト及びその置換誘導体などの結晶相のうち少なくと
も１種類を析出し得る低融点ガラス成分とクリストバラ
イト、石英、コランダム（αアルミナ）のうち少なくと
も１種類のセラミック材料（無機物フィラー）とをから
なっていた。特に、このようなガラス−セラミック基板
の混合比率はセラミック材料が１０〜６０ｗｔ％、低融
点ガラス成分が９０ｗｔ％〜４０ｗｔ％と、低融点ガラ
ス成分が多いものであった。
【０００４】実際、このような基板材料を用いて、回路
基板を構成するには、回路基板の表面に表面配線導体を
形成する必要がある。また、製造工程上、基板の焼成と
表面配線導体の焼成工程を共通化して、製造方法の簡略
化を図ることが考えられていた。
基板を構成するには、回路基板の表面に表面配線導体を
形成する必要がある。また、製造工程上、基板の焼成と
表面配線導体の焼成工程を共通化して、製造方法の簡略
化を図ることが考えられていた。
【０００５】基板と一体的に焼成される表面配線導体と
しては、Ａｇ系導体やＣｕ系導体などが例示できる。し
かしながら、表面配線導体にＩＣチップなどをボンディ
ングワイヤで接続するためには、専らＡｇ系導体に限ら
れていた。
しては、Ａｇ系導体やＣｕ系導体などが例示できる。し
かしながら、表面配線導体にＩＣチップなどをボンディ
ングワイヤで接続するためには、専らＡｇ系導体に限ら
れていた。
【０００６】従来、基板と一体的に焼成されるＡｇ系表
面配線導体は、例えば金属成分中約９９ｗｔ％Ａｇ系金
属粉末、金属成分中約１ｗｔ％Ｐｔ系金属粉末、ホウケ
イ酸系低融点ガラス、有機バインダー、有機溶剤を均質
混合したＡｇ系導電性ペーストを用いて、未焼成状態の
基板（単板または内部に配線導体膜が形成された多層基
板）上に、スクリーン印刷で所定形状の導体膜を形成
し、基板と一体的に酸化性雰囲気、大気雰囲気でピーク
温度８００〜１０５０℃で焼成することによって形成さ
れていた。
面配線導体は、例えば金属成分中約９９ｗｔ％Ａｇ系金
属粉末、金属成分中約１ｗｔ％Ｐｔ系金属粉末、ホウケ
イ酸系低融点ガラス、有機バインダー、有機溶剤を均質
混合したＡｇ系導電性ペーストを用いて、未焼成状態の
基板（単板または内部に配線導体膜が形成された多層基
板）上に、スクリーン印刷で所定形状の導体膜を形成
し、基板と一体的に酸化性雰囲気、大気雰囲気でピーク
温度８００〜１０５０℃で焼成することによって形成さ
れていた。
【０００７】特に、表面配線導体を形成するための表面
配線用Ａｇ系導電性ペーストに含まれるホウケイ酸系低
融点ガラスの添加量は、例えば金属成分に対して１．０
ｗｔ％程度であり、焼成された基板上に後に焼きつけす
る場合の表面配線用Ａｇ系導電性ペーストに含まれるホ
ウケイ酸系低融点ガラスの添加量（金属成分に対して
３．０〜５．０ｗｔ％程度）に比較して非常に少なくな
っている。これは、表面配線導体が基板と一体的に焼成
される場合、焼成処理中において基板材料のガラス成分
が表面配線導体に大きく影響し、基板の表面にまで多量
のガラス成分が析出してくるためである。
配線用Ａｇ系導電性ペーストに含まれるホウケイ酸系低
融点ガラスの添加量は、例えば金属成分に対して１．０
ｗｔ％程度であり、焼成された基板上に後に焼きつけす
る場合の表面配線用Ａｇ系導電性ペーストに含まれるホ
ウケイ酸系低融点ガラスの添加量（金属成分に対して
３．０〜５．０ｗｔ％程度）に比較して非常に少なくな
っている。これは、表面配線導体が基板と一体的に焼成
される場合、焼成処理中において基板材料のガラス成分
が表面配線導体に大きく影響し、基板の表面にまで多量
のガラス成分が析出してくるためである。
【０００８】そして、上述のように表面配線導体及び基
板とが一体的に形成された回路基板としては、表面配線
導体上に、厚膜抵抗体膜や絶縁保護膜を被着形成し、さ
らに、各種電子部品などが半田を介して接続されて達成
されていた。
板とが一体的に形成された回路基板としては、表面配線
導体上に、厚膜抵抗体膜や絶縁保護膜を被着形成し、さ
らに、各種電子部品などが半田を介して接続されて達成
されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
形成された表面配線導体の初期強度は１．５ｋｇｆ／２
ｍｍ□以上、例えば３．３ｋｇｆ／２ｍｍ□と非常に強
固なものであるが、高温（１５０℃）エージング試験や
温度サイクル（−４０℃〜１２５℃、各３０分）試験後
の強度は１．０ｋｇｆ／２ｍｍ□以下となり、例えば、
電子部品などを実装した後、過酷な条件で使用した場
合、基板と表面配線導体との間での接合強度が低下して
しまうことがある。
形成された表面配線導体の初期強度は１．５ｋｇｆ／２
ｍｍ□以上、例えば３．３ｋｇｆ／２ｍｍ□と非常に強
固なものであるが、高温（１５０℃）エージング試験や
温度サイクル（−４０℃〜１２５℃、各３０分）試験後
の強度は１．０ｋｇｆ／２ｍｍ□以下となり、例えば、
電子部品などを実装した後、過酷な条件で使用した場
合、基板と表面配線導体との間での接合強度が低下して
しまうことがある。
【００１０】これは、Ａｇ系表面配線導体を構成するＡ
ｇ粒子と、基板材料のガラス成分とのアンカー効果（Ａ
ｇ粒子と基板材料のガラス成分との界面でスパイク構造
が形成され、両者が強固に接合しあう）が脆弱な場合、
熱的に過酷な条件が加わると、スパイク構造が破壊され
てしまうと考えられる。
ｇ粒子と、基板材料のガラス成分とのアンカー効果（Ａ
ｇ粒子と基板材料のガラス成分との界面でスパイク構造
が形成され、両者が強固に接合しあう）が脆弱な場合、
熱的に過酷な条件が加わると、スパイク構造が破壊され
てしまうと考えられる。
【００１１】本発明は上述の問題点に問題点に鑑みて案
出されたものであり、その目的は、表面の半田濡れ性に
優れ、高温（１５０℃）エージング試験や温度サイクル
（−４０℃〜１２５℃、各３０分）試験後であっても充
分な接着強度の表面配線導体を有する実用性に優れた低
温焼成回路基板を提供するものである。
出されたものであり、その目的は、表面の半田濡れ性に
優れ、高温（１５０℃）エージング試験や温度サイクル
（−４０℃〜１２５℃、各３０分）試験後であっても充
分な接着強度の表面配線導体を有する実用性に優れた低
温焼成回路基板を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ガラス−
セラミック材料からなる基体の少なくとも表面にＡｇを
主成分とする配線導体を被着形成して成る低温焼成回路
基板において、前記基体表面の配線導体に、Ｖ2 Ｏ5 を
含有させたことを特徴とする低温焼成回路基板である。
セラミック材料からなる基体の少なくとも表面にＡｇを
主成分とする配線導体を被着形成して成る低温焼成回路
基板において、前記基体表面の配線導体に、Ｖ2 Ｏ5 を
含有させたことを特徴とする低温焼成回路基板である。
【００１３】第２の発明は、ガラス−セラミック材料か
らなる基体の少なくとも表面にＡｇを主成分とし電子部
品の電極が半田を介して接続される第１の配線導体と、
Ａｇを主成分としＩＣチップの電極がボンディングワイ
ヤを介して接続される第２の配線導体を被着形成して成
る低温焼成回路基板において、前記第１の配線導体にＶ
2 Ｏ5 を含有させたことを特徴とする低温焼成回路基板
である。
らなる基体の少なくとも表面にＡｇを主成分とし電子部
品の電極が半田を介して接続される第１の配線導体と、
Ａｇを主成分としＩＣチップの電極がボンディングワイ
ヤを介して接続される第２の配線導体を被着形成して成
る低温焼成回路基板において、前記第１の配線導体にＶ
2 Ｏ5 を含有させたことを特徴とする低温焼成回路基板
である。
【００１４】第３の発明は、第１又は第２の発明の前記
配線導体に含まれるＶ2 Ｏ5 の量が、配線導体の金属成
分の全重量に対して、０．２〜１重量％である。
配線導体に含まれるＶ2 Ｏ5 の量が、配線導体の金属成
分の全重量に対して、０．２〜１重量％である。
【００１５】
【作用】第１の発明によれば、表面配線導体を、ガラス
−セラミックからなる未焼成の基板上に、Ａｇ系導電性
ペーストを用いて印刷・乾燥を行い、一体的に焼成して
形成するが、この時、Ａｇ系導電性ペースト中にＶ2 Ｏ
5 を添加しておくことにより、特に、Ａｇ系導電性ペー
ストを構成するＡｇ粒子への基板材料のガラス成分によ
るアンカー効果が助長され、これにより、高温（１５０
℃）エージング試験や温度サイクル（−４０℃〜１２５
℃、各３０分）試験をおこなっても、接着強度が劣化す
ることを防止できる。Ａｇ粉末の焼成時に発生する収縮
反応を遅らせることができ、これにより、基板の反りも
有効に防止することができる。
−セラミックからなる未焼成の基板上に、Ａｇ系導電性
ペーストを用いて印刷・乾燥を行い、一体的に焼成して
形成するが、この時、Ａｇ系導電性ペースト中にＶ2 Ｏ
5 を添加しておくことにより、特に、Ａｇ系導電性ペー
ストを構成するＡｇ粒子への基板材料のガラス成分によ
るアンカー効果が助長され、これにより、高温（１５０
℃）エージング試験や温度サイクル（−４０℃〜１２５
℃、各３０分）試験をおこなっても、接着強度が劣化す
ることを防止できる。Ａｇ粉末の焼成時に発生する収縮
反応を遅らせることができ、これにより、基板の反りも
有効に防止することができる。
【００１６】特に、第３の発明のように、Ｖ2 Ｏ5 の添
加量が、０．２〜１ｗｔ％に設定すると、高温（１５０
℃）エージング試験や温度サイクル（−４０℃〜１２５
℃、各３０分）試験後であっても、接着強度が１．０Ｋ
ｇｆ／２ｍｍ□と非常に優れ、且つ表面の半田濡れ性も
優れた低温焼成回路基板となる。
加量が、０．２〜１ｗｔ％に設定すると、高温（１５０
℃）エージング試験や温度サイクル（−４０℃〜１２５
℃、各３０分）試験後であっても、接着強度が１．０Ｋ
ｇｆ／２ｍｍ□と非常に優れ、且つ表面の半田濡れ性も
優れた低温焼成回路基板となる。
【００１７】尚、種々検討した結果、Ｖ2 Ｏ5 を含有す
るＡｇ系導体は、表面の半田濡れ性に優れ、半田との接
合は強固になるものの、その表面の面粗度が低下して、
ボンディングワイヤの接合の信頼性が低下してしまうこ
とが判った。
るＡｇ系導体は、表面の半田濡れ性に優れ、半田との接
合は強固になるものの、その表面の面粗度が低下して、
ボンディングワイヤの接合の信頼性が低下してしまうこ
とが判った。
【００１８】従って、第２の発明のように、低温焼成回
路基板の表面配線導体を、半田接合用の第１の表面配線
導体と主にボンディングワイヤ接合用の第２の表面配線
導体とを区別して、特に、第１の表面配線導体にＶ2 Ｏ
5 を含有するＡｇ系導体で構成することにより、各種電
子部品の電極を半田を介して第１の表面配線導体に接続
でき、ＩＣチップの電極をボンディングワイヤを介して
第２の配線導体に接続でき、基板上に接続構造に係わら
ず各種電子部品（ＩＣチップも含む）が安定して接続で
きる。
路基板の表面配線導体を、半田接合用の第１の表面配線
導体と主にボンディングワイヤ接合用の第２の表面配線
導体とを区別して、特に、第１の表面配線導体にＶ2 Ｏ
5 を含有するＡｇ系導体で構成することにより、各種電
子部品の電極を半田を介して第１の表面配線導体に接続
でき、ＩＣチップの電極をボンディングワイヤを介して
第２の配線導体に接続でき、基板上に接続構造に係わら
ず各種電子部品（ＩＣチップも含む）が安定して接続で
きる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の低温焼成回路基板
を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る低温
焼成回路基板の断面図である。尚、実施例では、基板と
して、ガラス−セラミック層を５層積層して成る多層回
路基板で説明する。
を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る低温
焼成回路基板の断面図である。尚、実施例では、基板と
して、ガラス−セラミック層を５層積層して成る多層回
路基板で説明する。
【００２０】図１において、１０は低温焼回路基板であ
り、１は内部に所定回路を構成する内部配線導体を有す
る積層体、２は積層体１の表面に形成した表面配線導
体、３は内部配線導体、４はビアホール導体、５は厚膜
抵抗膜であり、６は各種電子部品である。
り、１は内部に所定回路を構成する内部配線導体を有す
る積層体、２は積層体１の表面に形成した表面配線導
体、３は内部配線導体、４はビアホール導体、５は厚膜
抵抗膜であり、６は各種電子部品である。
【００２１】積層体１は、ガラス−セラミック層１ａ〜
１ｅと、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅの各層間に
は、所定回路網を達成するや容量成分を発生するための
内部配線導体３が配置されている。また、ガラス−セラ
ミック層１ａ〜１ｅには、その層の厚み方向を貫くビア
ホール導体４が形成されている。
１ｅと、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅの各層間に
は、所定回路網を達成するや容量成分を発生するための
内部配線導体３が配置されている。また、ガラス−セラ
ミック層１ａ〜１ｅには、その層の厚み方向を貫くビア
ホール導体４が形成されている。
【００２２】ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅは、例え
ば８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成可能
にするガラス−セラミック材料からなる。具体的なセラ
ミック材料としては、クリストバライト、石英、コラン
ダム（αアルミナ）、ムライト、コージライトなどが例
示できる。また、ガラス材料として複数の金属酸化物を
含むガラスフリットを焼成処理することによって、コー
ジェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、ス
ピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタ
ライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも１種類を析
出するものである。このガラス−セラミック層１ａ〜１
ｅの厚みは例えば１００〜３００μｍ程度である。
ば８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成可能
にするガラス−セラミック材料からなる。具体的なセラ
ミック材料としては、クリストバライト、石英、コラン
ダム（αアルミナ）、ムライト、コージライトなどが例
示できる。また、ガラス材料として複数の金属酸化物を
含むガラスフリットを焼成処理することによって、コー
ジェライト、ムライト、アノーサイト、セルジアン、ス
ピネル、ガーナイト、ウイレマイト、ドロマイト、ペタ
ライトやその置換誘導体の結晶を少なくとも１種類を析
出するものである。このガラス−セラミック層１ａ〜１
ｅの厚みは例えば１００〜３００μｍ程度である。
【００２３】内部配線導体３、ビアホール導体４は、Ａ
ｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）など導体
からなり、内部配線導体３の厚みは８〜１５μｍ程度で
あり、ビアホール導体４の直径は任意な値とすることが
できるが、例えば直径は８０〜２５０μｍである。
ｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）など導体
からなり、内部配線導体３の厚みは８〜１５μｍ程度で
あり、ビアホール導体４の直径は任意な値とすることが
できるが、例えば直径は８０〜２５０μｍである。
【００２４】また、積層体１の両主面には、表面配線導
体２が形成されている。表面配線導体２は、金属酸化物
Ｖ2 Ｏ5 を含有するＡｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−Ｐｄなど
のＡｇ合金）導体から成る。
体２が形成されている。表面配線導体２は、金属酸化物
Ｖ2 Ｏ5 を含有するＡｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−Ｐｄなど
のＡｇ合金）導体から成る。
【００２５】また、表面配線導体２のＡｇ系導体は、積
層体１の焼成時に同時に焼成されて形成されるものであ
り、電子部品６をＡｇ系の表面配線導体２上に半田接合
したときに、Ａｇ系表面配線導体２に半田食われが発生
しないように、Ａｇ系導体にＰｔなどを若干添加されて
いる。
層体１の焼成時に同時に焼成されて形成されるものであ
り、電子部品６をＡｇ系の表面配線導体２上に半田接合
したときに、Ａｇ系表面配線導体２に半田食われが発生
しないように、Ａｇ系導体にＰｔなどを若干添加されて
いる。
【００２６】表面配線導体２は、入出力端子部分や電子
部品搭載パッドを含むものであり、必要に応じて、厚膜
抵抗体膜５や絶縁保護膜が形成され、さらにチップ状コ
ンデンサ、チップ状抵抗器、トランジスタなどの各種電
子部品６などが搭載、半田接合されている。
部品搭載パッドを含むものであり、必要に応じて、厚膜
抵抗体膜５や絶縁保護膜が形成され、さらにチップ状コ
ンデンサ、チップ状抵抗器、トランジスタなどの各種電
子部品６などが搭載、半田接合されている。
【００２７】上述の低温焼成回路の製造方法について説
明する。
明する。
【００２８】積層セラミック回路基板１の製造方法は、
まず、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅとなるガラス−
セラミック材料から成るグリーンシートを形成する。具
体的には、セラミック粉末、低融点ガラス成分のフリッ
ト、有機バインダ、有機溶剤を均質混練したスラリー
を、ドクタブレード法によって所定厚みにテープ成型し
て、所定大きさに切断してシートを作成する。
まず、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅとなるガラス−
セラミック材料から成るグリーンシートを形成する。具
体的には、セラミック粉末、低融点ガラス成分のフリッ
ト、有機バインダ、有機溶剤を均質混練したスラリー
を、ドクタブレード法によって所定厚みにテープ成型し
て、所定大きさに切断してシートを作成する。
【００２９】セラミック粉末は、クリストバライト、石
英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージライ
トなどの絶縁セラミック材料、ＢａＴｉＯ3 、Ｐｂ4 Ｆ
ｅ2Ｎｂ2 Ｏ12、ＴｉＯ2 などの誘電体セラミック材
料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト（広
義の意味でセラミックという）なとの磁性体セラミック
材料などが挙げられ、その平均粒径１．０〜６．０μ
ｍ、好ましくは１．５〜４．０μｍに粉砕したものを用
いる。尚、セラミック材料は２種以上混合して用いられ
てもよい。特に、コランダムを用いた場合、コスト的に
有利となる。
英、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージライ
トなどの絶縁セラミック材料、ＢａＴｉＯ3 、Ｐｂ4 Ｆ
ｅ2Ｎｂ2 Ｏ12、ＴｉＯ2 などの誘電体セラミック材
料、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト（広
義の意味でセラミックという）なとの磁性体セラミック
材料などが挙げられ、その平均粒径１．０〜６．０μ
ｍ、好ましくは１．５〜４．０μｍに粉砕したものを用
いる。尚、セラミック材料は２種以上混合して用いられ
てもよい。特に、コランダムを用いた場合、コスト的に
有利となる。
【００３０】低融点ガラス成分のフリットは、焼成処理
することによってコージェライト、ムライト、アノーサ
イト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイ
ト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶や
スピネル構造の結晶相を析出するものであればよく、例
えば、Ｂ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、アル
カリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。こ
の様なガラスフリットは、ガラス化範囲が広くまた屈伏
点が６００〜８００℃付近にあるため、８５０〜１０５
０℃程度の低温焼成に適し、Ａｇ系内部配線導体３、Ａ
ｇ系表面配線導体２となる導体膜との焼結挙動が近似し
ている。尚、このガラスフリットの平均粒径は、１．０
〜６．０μｍ、好ましくは１．５〜３．５μｍである。
することによってコージェライト、ムライト、アノーサ
イト、セルジアン、スピネル、ガーナイト、ウイレマイ
ト、ドロマイト、ペタライトやその置換誘導体の結晶や
スピネル構造の結晶相を析出するものであればよく、例
えば、Ｂ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、アル
カリ土類酸化物を含むガラスフリットが挙げられる。こ
の様なガラスフリットは、ガラス化範囲が広くまた屈伏
点が６００〜８００℃付近にあるため、８５０〜１０５
０℃程度の低温焼成に適し、Ａｇ系内部配線導体３、Ａ
ｇ系表面配線導体２となる導体膜との焼結挙動が近似し
ている。尚、このガラスフリットの平均粒径は、１．０
〜６．０μｍ、好ましくは１．５〜３．５μｍである。
【００３１】上述のセラミック材料とガラス材料との構
成比率は、８５０〜１０５０℃の比較的低温で焼成する
場合には、セラミック材料が１０〜６０ｗｔ％、好まし
くは３０〜５０ｗｔ％であり、ガラス材料が９０〜４０
ｗｔ％、好ましくは７０〜５０ｗｔ％である。
成比率は、８５０〜１０５０℃の比較的低温で焼成する
場合には、セラミック材料が１０〜６０ｗｔ％、好まし
くは３０〜５０ｗｔ％であり、ガラス材料が９０〜４０
ｗｔ％、好ましくは７０〜５０ｗｔ％である。
【００３２】有機バインダは、固形分（セラミック粉
末、低融点ガラス成分のフリット）との濡れ性も重視す
る必要があり、比較的低温で且つ短時間の焼成工程で焼
失できるように熱分解性に優れたものが好ましく、アク
リル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキ
シル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和
化合物が好ましい。
末、低融点ガラス成分のフリット）との濡れ性も重視す
る必要があり、比較的低温で且つ短時間の焼成工程で焼
失できるように熱分解性に優れたものが好ましく、アク
リル酸もしくはメタクリル酸系重合体のようなカルボキ
シル基、アルコール性水酸基を備えたエチレン性不飽和
化合物が好ましい。
【００３３】溶剤として、有機系溶剤、水系溶剤を用い
ることができる。例えば、有機溶剤の場合には、２．
２．４−トリメチル−１．３−ペンタジオールモノイソ
ベンチートなどが用いられ、水系溶剤の場合には、水溶
性である必要があり、モノマー及びバインダには、親水
性の官能基、例えばカルボキシル基が付加されている。
ることができる。例えば、有機溶剤の場合には、２．
２．４−トリメチル−１．３−ペンタジオールモノイソ
ベンチートなどが用いられ、水系溶剤の場合には、水溶
性である必要があり、モノマー及びバインダには、親水
性の官能基、例えばカルボキシル基が付加されている。
【００３４】その付加量は酸価で表せば２〜３００あ
り、好ましくは５〜１００である。付加量が少ない場合
は水への溶解性、固定成分の粉末の分散性が悪くなり、
多い場合は熱分解性が悪くなるため、付加量は、水への
溶解性、分散性、熱分解性を考慮して、上述の範囲で適
宜付加される。
り、好ましくは５〜１００である。付加量が少ない場合
は水への溶解性、固定成分の粉末の分散性が悪くなり、
多い場合は熱分解性が悪くなるため、付加量は、水への
溶解性、分散性、熱分解性を考慮して、上述の範囲で適
宜付加される。
【００３５】次に、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅと
なるグリーンシートの夫々に、各層のビアホール導体４
の形成位置に、所定径の貫通穴をパンチングによって形
成する。
なるグリーンシートの夫々に、各層のビアホール導体４
の形成位置に、所定径の貫通穴をパンチングによって形
成する。
【００３６】次に、グリーンシートの貫通穴に、ビアホ
ール導体４の導体をＡｇ系導電性ペーストを印刷・充填
するとともに、ガラス−セラミック層１ｂ〜１ｅとなる
グリーンシート上に、各内部配線導体３となる導体膜を
印刷し、乾燥処理を行う。
ール導体４の導体をＡｇ系導電性ペーストを印刷・充填
するとともに、ガラス−セラミック層１ｂ〜１ｅとなる
グリーンシート上に、各内部配線導体３となる導体膜を
印刷し、乾燥処理を行う。
【００３７】ここで、内部配線用のＡｇ系導電性ペース
トは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）
導電性粉末、必要に応じて所定量のホウケイ酸系低融点
ガラスフリット、エチルセルロースなどの有機バインダ
ー、溶剤を均質混合したものが用いられる。
トは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）
導電性粉末、必要に応じて所定量のホウケイ酸系低融点
ガラスフリット、エチルセルロースなどの有機バインダ
ー、溶剤を均質混合したものが用いられる。
【００３８】また、ガラス−セラミック層１ａとなるグ
リーンシート上に、表面配線導体２となる導体膜を表面
配線用のＡｇ系導電性ペーストを用いて印刷し、乾燥処
理を行う。
リーンシート上に、表面配線導体２となる導体膜を表面
配線用のＡｇ系導電性ペーストを用いて印刷し、乾燥処
理を行う。
【００３９】ここで、表面配線用のＡｇ系導電性ペース
トは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）
粉末、Ｐｔ粉末、所定量のＶ2 Ｏ5 粉末、有機バインダ
ー、溶剤を均質混合したものが用いられる。尚、Ｖ2 Ｏ
5 以外の微量の金属酸化物が含有していても構わない。
トは、Ａｇ系（Ａｇ単体、Ａｇ−ＰｄなどのＡｇ合金）
粉末、Ｐｔ粉末、所定量のＶ2 Ｏ5 粉末、有機バインダ
ー、溶剤を均質混合したものが用いられる。尚、Ｖ2 Ｏ
5 以外の微量の金属酸化物が含有していても構わない。
【００４０】このようにビアホール導体４となる導体、
内部配線導体３となる導体膜、表面配線導体２となる導
体膜が形成されたグリーンシートを、積層体１のガラス
−セラミック層１ａ〜１ｅの積層順に応じて積層一体化
する。
内部配線導体３となる導体膜、表面配線導体２となる導
体膜が形成されたグリーンシートを、積層体１のガラス
−セラミック層１ａ〜１ｅの積層順に応じて積層一体化
する。
【００４１】次に、未焼成の積層体を、酸化性雰囲気ま
たは大気雰囲気で焼成処理する。焼成処理は、脱バイン
ダ過程と焼結過程からなる。
たは大気雰囲気で焼成処理する。焼成処理は、脱バイン
ダ過程と焼結過程からなる。
【００４２】脱バインダ過程は、ガラス−セラミック層
１ａ〜１ｅとなるグリーンシート、内部配線導体３とな
る導体膜、ビアホール導体４となる導体、表面配線導体
２となる導体膜に含まれる有機成分を焼失するためのも
のであり、例えば６００℃以下の温度領域で行われる。
１ａ〜１ｅとなるグリーンシート、内部配線導体３とな
る導体膜、ビアホール導体４となる導体、表面配線導体
２となる導体膜に含まれる有機成分を焼失するためのも
のであり、例えば６００℃以下の温度領域で行われる。
【００４３】また、焼結過程は、ガラス−セラミックの
グリーンシートのガラス成分を結晶化させると同時にセ
ラミック粉末の粒界に均一に分散させ、積層体に一定強
度を与え、内部配線導体３となる導体膜、ビアホール導
体４となる導体、表面配線導体２となる導体膜の導電材
料、例えば、Ａｇ系粉末を粒成長させて、低抵抗化さ
せ、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅと一体化させるも
のである。これは、ピーク温度８５０〜１０５０℃に達
するまでに行われる。
グリーンシートのガラス成分を結晶化させると同時にセ
ラミック粉末の粒界に均一に分散させ、積層体に一定強
度を与え、内部配線導体３となる導体膜、ビアホール導
体４となる導体、表面配線導体２となる導体膜の導電材
料、例えば、Ａｇ系粉末を粒成長させて、低抵抗化さ
せ、ガラス−セラミック層１ａ〜１ｅと一体化させるも
のである。これは、ピーク温度８５０〜１０５０℃に達
するまでに行われる。
【００４４】これにより、表面配線導体２が形成された
積層体が達成され、その後、必要に応じて、表面配線導
体２に接続する厚膜抵抗素子５や絶縁保護膜を形成し
て、各種電子部品６の電極を半田などで接合・実装を行
う。
積層体が達成され、その後、必要に応じて、表面配線導
体２に接続する厚膜抵抗素子５や絶縁保護膜を形成し
て、各種電子部品６の電極を半田などで接合・実装を行
う。
【００４５】これにより、表面配線導体２が積層体１と
一体的に焼成処理された低温焼成回路基板が達成するこ
とになる。
一体的に焼成処理された低温焼成回路基板が達成するこ
とになる。
【００４６】本発明において、積層体１と一体的に焼成
処理される表面配線導体２は、表面配線用Ａｇ系導電性
ペーストを詳細に説明すると、たとえば、平均粒径３μ
ｍのＡｇ粉末と平均粒径０．５μｍのＰｔ粉末と、Ｖ2
Ｏ5 粉末の金属酸化物と、エチルセルロースなどの有機
バインダー、ペンタンジオールイソブレートなどの有機
溶剤が均質混合されて形成される。
処理される表面配線導体２は、表面配線用Ａｇ系導電性
ペーストを詳細に説明すると、たとえば、平均粒径３μ
ｍのＡｇ粉末と平均粒径０．５μｍのＰｔ粉末と、Ｖ2
Ｏ5 粉末の金属酸化物と、エチルセルロースなどの有機
バインダー、ペンタンジオールイソブレートなどの有機
溶剤が均質混合されて形成される。
【００４７】ここで、Ａｇ粉末は導電性を与える主要な
導電材料であり、金属成分中、例えば約９９ｗｔ％の割
合で添加されている。
導電材料であり、金属成分中、例えば約９９ｗｔ％の割
合で添加されている。
【００４８】ここで、Ｐｔ粉末は、表面配線導体２上に
電子部品６の電極などを半田を介して接合した時にＡｇ
成分が半田に食われることを防止するために添加するも
のであり、金属成分中、例えば約１ｗｔ％の割合で添加
されている。
電子部品６の電極などを半田を介して接合した時にＡｇ
成分が半田に食われることを防止するために添加するも
のであり、金属成分中、例えば約１ｗｔ％の割合で添加
されている。
【００４９】Ｖ2 Ｏ5 の金属酸化物の粉末は、Ａｇ系粉
末と、例えば積層体１のガラス−セラミック材料のガラ
ス成分とのアンカー効果のスパイク構造をより強固にす
るものであり、全金属成分（Ａｇ、Ｐｔ）に対して０．
１〜２ｗｔ％の範囲で添加されている。
末と、例えば積層体１のガラス−セラミック材料のガラ
ス成分とのアンカー効果のスパイク構造をより強固にす
るものであり、全金属成分（Ａｇ、Ｐｔ）に対して０．
１〜２ｗｔ％の範囲で添加されている。
【００５０】上述のように、表面配線導体２となるＡｇ
系導電性ペーストに、Ｖ2 Ｏ5 粉末を添加しているた
め、上述のようにアンカー効果によるスパイク構造を従
来以上に助長させることができる。これは、Ａｇ系粒子
の凹凸表面に、ガラス−セラミック材料のガラス成分を
安定に付着させることができ、これにより、長期にわた
り、アンカー効果を持続・維持させることができ、積層
体１と表面配線導体２との接着強度が長期にわたり安定
させることができる。さらに、Ｖ2 Ｏ5 は、主に積層体
１との表面配線導体２のとの界面部分に作用するため、
表面配線導体２の表面に析出されることが少ないため、
表面配線導体２の表面において、半田の濡れ性を阻害す
ることがない。
系導電性ペーストに、Ｖ2 Ｏ5 粉末を添加しているた
め、上述のようにアンカー効果によるスパイク構造を従
来以上に助長させることができる。これは、Ａｇ系粒子
の凹凸表面に、ガラス−セラミック材料のガラス成分を
安定に付着させることができ、これにより、長期にわた
り、アンカー効果を持続・維持させることができ、積層
体１と表面配線導体２との接着強度が長期にわたり安定
させることができる。さらに、Ｖ2 Ｏ5 は、主に積層体
１との表面配線導体２のとの界面部分に作用するため、
表面配線導体２の表面に析出されることが少ないため、
表面配線導体２の表面において、半田の濡れ性を阻害す
ることがない。
【００５１】〔実験例〕本発明者は、積層体１と一体的
に焼成される表面配線導体２について、特に、Ｖ2 Ｏ5
の及ぼす影響を調べた。
に焼成される表面配線導体２について、特に、Ｖ2 Ｏ5
の及ぼす影響を調べた。
【００５２】表面配線用Ａｇ系導電性ペーストとして、
表１に示す固形成分のペーストを作成した。尚、有機バ
インダー、有機溶剤などは省略した。
表１に示す固形成分のペーストを作成した。尚、有機バ
インダー、有機溶剤などは省略した。
【００５３】試料の積層体を形成するにあたり、基板材
料であるガラス−セラミック材料は、アノーサイト系の
結晶を析出し得るガラス成分とアルナ粉末とからなる２
００μｍのグリーンシートを５枚作成し、積層体の下側
となるグリーンシート上に内部配線用のＡｇ系導電性ペ
ーストで所定パターンの導体膜を、最上層となるグリー
ンシート上に、表１に示す表面配線用Ａｇ系導電性ペー
ストで所定形状の導体膜を夫々形成した後、積層圧着を
行い、大気雰囲気中で９５０℃で焼成処理した。
料であるガラス−セラミック材料は、アノーサイト系の
結晶を析出し得るガラス成分とアルナ粉末とからなる２
００μｍのグリーンシートを５枚作成し、積層体の下側
となるグリーンシート上に内部配線用のＡｇ系導電性ペ
ーストで所定パターンの導体膜を、最上層となるグリー
ンシート上に、表１に示す表面配線用Ａｇ系導電性ペー
ストで所定形状の導体膜を夫々形成した後、積層圧着を
行い、大気雰囲気中で９５０℃で焼成処理した。
【００５４】〔半田濡れ性の評価〕このようにして得ら
れた試料をロジン系フラックス溶液に浸漬した後、２３
０℃の２％Ａｇ入りＳｎ−Ｐｂ共晶半田浴中に浸漬し、
表面配線導体２の表面の半田濡れ性を調べた。半田濡れ
性は、全表面面積に対して９０％以上の面積で半田が付
着しているものを「優」として、それ以下を「劣」とし
た。
れた試料をロジン系フラックス溶液に浸漬した後、２３
０℃の２％Ａｇ入りＳｎ−Ｐｂ共晶半田浴中に浸漬し、
表面配線導体２の表面の半田濡れ性を調べた。半田濡れ
性は、全表面面積に対して９０％以上の面積で半田が付
着しているものを「優」として、それ以下を「劣」とし
た。
【００５５】〔接着強度の評価〕接着強度は２ｍｍ□の
表面配線導体２に０．６ｍｍφの鉛メッキ導線を半田接
合して、ピール法で、初期状態の接着強度、１５０
℃で５００時間放置後（エージング）の接着強度、−
４０℃〜１２５℃、各３０分を１００サイクルを施した
温度サイクル試験（サイクル）後の接着強度をそれぞれ
調べた。
表面配線導体２に０．６ｍｍφの鉛メッキ導線を半田接
合して、ピール法で、初期状態の接着強度、１５０
℃で５００時間放置後（エージング）の接着強度、−
４０℃〜１２５℃、各３０分を１００サイクルを施した
温度サイクル試験（サイクル）後の接着強度をそれぞれ
調べた。
【００５６】本発明では、初期状態で２．０ｋｇｆ／２
ｍｍ□以上、エージング、サイクル試験後で１．０ｋｇ
ｆ／２ｍｍ□以上が信頼性の高い表面配導体とした。
ｍｍ□以上、エージング、サイクル試験後で１．０ｋｇ
ｆ／２ｍｍ□以上が信頼性の高い表面配導体とした。
【００５７】〔基板の反りの評価〕また、焼成後の寸法
で８．５ｍｍ角の表面配線導体２を形成し、積層体一の
反りの状況を測定するとともに、外観での積層体の変色
の状況を測定した。
で８．５ｍｍ角の表面配線導体２を形成し、積層体一の
反りの状況を測定するとともに、外観での積層体の変色
の状況を測定した。
【００５８】本発明では、基板の反りが０．０３ｍｍを
越えるものはと、実用性に劣る回路基板とした。
越えるものはと、実用性に劣る回路基板とした。
【００５９】その結果を、表１に合わせて示す。
【００６０】
【表１】
【００６１】上述の表１から明らかのように、表面配線
用Ａｇ系導電性ペーストに金属酸化物として、所定量の
Ｖ2 Ｏ5 粉末を添加すること（試料１、２）によって、
初期の接着強度で２．０Ｋｇｆ／２ｍｍ□を達成し、し
かも、１５０℃で５００時間放置後（エージング）の接
着強度で１．０Ｋｇｆ／２ｍｍ□以上の１．４Ｋｇｆ／
２ｍｍ□を達成し、−４０℃〜１２５℃、各３０分を１
００サイクルを施した温度サイクル試験（サイクル）後
の接着強度でも１．０Ｋｇｆ／２ｍｍ□以上の１．３Ｋ
ｇｆ／２ｍｍ□を達成している。
用Ａｇ系導電性ペーストに金属酸化物として、所定量の
Ｖ2 Ｏ5 粉末を添加すること（試料１、２）によって、
初期の接着強度で２．０Ｋｇｆ／２ｍｍ□を達成し、し
かも、１５０℃で５００時間放置後（エージング）の接
着強度で１．０Ｋｇｆ／２ｍｍ□以上の１．４Ｋｇｆ／
２ｍｍ□を達成し、−４０℃〜１２５℃、各３０分を１
００サイクルを施した温度サイクル試験（サイクル）後
の接着強度でも１．０Ｋｇｆ／２ｍｍ□以上の１．３Ｋ
ｇｆ／２ｍｍ□を達成している。
【００６２】即ち、過酷な条件に晒されても、長期的に
表面配線導体２と積層体１と接着強度が高く、且つ安定
した低温焼成回路基板が達成されることが分かる。
表面配線導体２と積層体１と接着強度が高く、且つ安定
した低温焼成回路基板が達成されることが分かる。
【００６３】これに対して、金属酸化物として、ＳｉＯ
2 を添加した場合（試料４）、通常のホウケイ酸系低融
点ガラスフリットを添加した場合（試料５）では、初期
状態の接着強度は、夫々２．６Ｋｇｆ／２ｍｍ□、３．
３Ｋｇｆ／２ｍｍ□と非常に高い値を示すものの、エー
ジング試験や温度サイクル試験後では、０．７〜０．５
Ｋｇｆ／２ｍｍ□と急激に低下してしまい、長期的に強
固な接着強度を維持できず、表面配線導体と積層体との
接着信頼性が低い低温焼成回路基板となってしまう。
2 を添加した場合（試料４）、通常のホウケイ酸系低融
点ガラスフリットを添加した場合（試料５）では、初期
状態の接着強度は、夫々２．６Ｋｇｆ／２ｍｍ□、３．
３Ｋｇｆ／２ｍｍ□と非常に高い値を示すものの、エー
ジング試験や温度サイクル試験後では、０．７〜０．５
Ｋｇｆ／２ｍｍ□と急激に低下してしまい、長期的に強
固な接着強度を維持できず、表面配線導体と積層体との
接着信頼性が低い低温焼成回路基板となってしまう。
【００６４】次に、表面配線用Ａｇ系導電性ペーストに
金属酸化物Ｖ2 Ｏ5 粉末の添加量を検討すると、試料３
に示すように、添加量が金属成分に対して１．５ｗｔ％
となると、表面配線導体２の表面にＶ2 Ｏ5 が析出され
てしまい、半田濡れ性を大きく阻害してしまい、実質的
に回路基板として用いることができなくなる。
金属酸化物Ｖ2 Ｏ5 粉末の添加量を検討すると、試料３
に示すように、添加量が金属成分に対して１．５ｗｔ％
となると、表面配線導体２の表面にＶ2 Ｏ5 が析出され
てしまい、半田濡れ性を大きく阻害してしまい、実質的
に回路基板として用いることができなくなる。
【００６５】また、試料６に示すように、Ｖ2 Ｏ5 の添
加量が０となると、試料４、５と同様に、初期状態の接
着強度は、夫々２．６Ｋｇｆ／２ｍｍ□、３．３Ｋｇｆ
／２ｍｍ□と非常に高い値を示すものの、エージング試
験や温度サイクル試験後では、０．７〜０．５Ｋｇｆ／
２ｍｍ□と急激に低下してしまい、長期的に強固な接着
強度を維持できず、表面配線導体と積層体との接着信頼
性が低い低温焼成回路基板となり、しかも、基板の反り
が０．０５ｍｍと非常に大きいものとなり、実質的に回
路基板として用いることができなくなる。
加量が０となると、試料４、５と同様に、初期状態の接
着強度は、夫々２．６Ｋｇｆ／２ｍｍ□、３．３Ｋｇｆ
／２ｍｍ□と非常に高い値を示すものの、エージング試
験や温度サイクル試験後では、０．７〜０．５Ｋｇｆ／
２ｍｍ□と急激に低下してしまい、長期的に強固な接着
強度を維持できず、表面配線導体と積層体との接着信頼
性が低い低温焼成回路基板となり、しかも、基板の反り
が０．０５ｍｍと非常に大きいものとなり、実質的に回
路基板として用いることができなくなる。
【００６６】このことから、第３の発明に示すように、
表面配線導体２として、金属成分に対して、Ｖ2 Ｏ5 を
添加し、具体的には０．２ｗｔ％以上添加することが重
要であり、上限として、１．５ｗｔ％未満、具体的に
は、１．２ｗｔ％以下の範囲で添加量することが、半田
の濡れ性に優れ、基板の反りが少なく、初期状態、エー
ジング、サイクル試験などの過酷な条件をおこなっても
接着強度の高い表面配線導体となり、長期にわたり接着
信頼性の高い低温焼成回路基板となる。
表面配線導体２として、金属成分に対して、Ｖ2 Ｏ5 を
添加し、具体的には０．２ｗｔ％以上添加することが重
要であり、上限として、１．５ｗｔ％未満、具体的に
は、１．２ｗｔ％以下の範囲で添加量することが、半田
の濡れ性に優れ、基板の反りが少なく、初期状態、エー
ジング、サイクル試験などの過酷な条件をおこなっても
接着強度の高い表面配線導体となり、長期にわたり接着
信頼性の高い低温焼成回路基板となる。
【００６７】次に、低温焼成回路基板の表面に搭載され
る各電子部品６は、半田接合を想定している。しかし、
実際には、表面に搭載される電子部品６の１つに、ＩＣ
チップがあり、特にＩＣチップ６と表面配線導体膜２と
の接続構造にボンディングワイヤを用いる構造がある。
る各電子部品６は、半田接合を想定している。しかし、
実際には、表面に搭載される電子部品６の１つに、ＩＣ
チップがあり、特にＩＣチップ６と表面配線導体膜２と
の接続構造にボンディングワイヤを用いる構造がある。
【００６８】本発明者が、Ｖ2 Ｏ5 を添加した表面配線
用Ａｇ系導電性ペーストによって形成した表面配線用導
体膜の表面状態について検討したところ、表面の面粗度
が低下していることが判った。即ち、Ｖ2 Ｏ5 を添加し
た表面配線導体２に、ボンディングワイヤを施すこと
は、その接続信頼性の低下を招いてしまうことが考えら
れる。
用Ａｇ系導電性ペーストによって形成した表面配線用導
体膜の表面状態について検討したところ、表面の面粗度
が低下していることが判った。即ち、Ｖ2 Ｏ5 を添加し
た表面配線導体２に、ボンディングワイヤを施すこと
は、その接続信頼性の低下を招いてしまうことが考えら
れる。
【００６９】従って、積層体１に形成する表面配線導体
２は、その用途によって、適切に使い分けることが重要
となる。即ち、表面配線導体２を電子部品６との接続構
造とによって区別する。
２は、その用途によって、適切に使い分けることが重要
となる。即ち、表面配線導体２を電子部品６との接続構
造とによって区別する。
【００７０】例えば、図２に示すように、積層体１の表
面に搭載される電子部品が、電極に半田Ｓを介して接続
される電子部品６１、例えば、チップ状電子部品、トラ
ンジスタ、半田バンプ型ＩＣチップは、この電子部品６
１と半田接合する第１の表面配線導体２１としては上述
のようにＶ2 Ｏ5 を添加したＡｇ系表面配線導体を用い
るべきである。
面に搭載される電子部品が、電極に半田Ｓを介して接続
される電子部品６１、例えば、チップ状電子部品、トラ
ンジスタ、半田バンプ型ＩＣチップは、この電子部品６
１と半田接合する第１の表面配線導体２１としては上述
のようにＶ2 Ｏ5 を添加したＡｇ系表面配線導体を用い
るべきである。
【００７１】電極がボンディングワイヤＷを介して接続
される電子部品６２、例えば、ＩＣチップは、ボンディ
ングワイヤＷの一端と接続する第２の表面配線導体２２
としては、Ｖ2 Ｏ5 を添加しない、通常のＡｇ系表面配
線導体を用いるべきである。
される電子部品６２、例えば、ＩＣチップは、ボンディ
ングワイヤＷの一端と接続する第２の表面配線導体２２
としては、Ｖ2 Ｏ5 を添加しない、通常のＡｇ系表面配
線導体を用いるべきである。
【００７２】さらに、上述の実験例の試料番号６からも
Ｖ2 Ｏ5 を添加しない場合には、基板との間の接着強度
が弱いことから、ボンディングワイヤＷの一端が当接す
る領域のみに、第２の表面配線導体２２を形成すればよ
い。
Ｖ2 Ｏ5 を添加しない場合には、基板との間の接着強度
が弱いことから、ボンディングワイヤＷの一端が当接す
る領域のみに、第２の表面配線導体２２を形成すればよ
い。
【００７３】また、製造方法においては、上述の表面配
線導体２となる導体膜を形成する際に、２回の印刷、Ｖ
2 Ｏ5 を含有していない表面配線用Ａｇ系導電性ペース
トの印刷で第２の表面配線導体２２となる導体膜を、Ｖ
2 Ｏ5 を含有した表面配線用Ａｇ系導電性ペーストの印
刷で第１の表面配線導体２１となる導体膜を分けて形成
すればよい。図では、第１の表面配線導体２１と第２の
表面配線導体２２とを表面で接続する場合には、第２の
表面配線導体２２の接着強度を補うために、第１表面配
線導体２１が第２の表面配線導体２２の一部に重畳する
ように形成しているが、その逆に、第２表面配線導体２
２が第１の表面配線導体２１の一部に重畳するように形
成ても構わない。これは、第２の表面配線導体２２の形
状によって選択する。
線導体２となる導体膜を形成する際に、２回の印刷、Ｖ
2 Ｏ5 を含有していない表面配線用Ａｇ系導電性ペース
トの印刷で第２の表面配線導体２２となる導体膜を、Ｖ
2 Ｏ5 を含有した表面配線用Ａｇ系導電性ペーストの印
刷で第１の表面配線導体２１となる導体膜を分けて形成
すればよい。図では、第１の表面配線導体２１と第２の
表面配線導体２２とを表面で接続する場合には、第２の
表面配線導体２２の接着強度を補うために、第１表面配
線導体２１が第２の表面配線導体２２の一部に重畳する
ように形成しているが、その逆に、第２表面配線導体２
２が第１の表面配線導体２１の一部に重畳するように形
成ても構わない。これは、第２の表面配線導体２２の形
状によって選択する。
【００７４】また、基本的には、第１の表面配線導体２
１を形成し、ワイヤボンディング細線Ｗの一端が当接領
域のみに、Ｖ2 Ｏ5 が含有しない第２の表面配線導体２
２を重畳してもよい。
１を形成し、ワイヤボンディング細線Ｗの一端が当接領
域のみに、Ｖ2 Ｏ5 が含有しない第２の表面配線導体２
２を重畳してもよい。
【００７５】このようにすれば、電子部品（ＩＣチッ
プ）６１、６２の電極の接続構造が、半田接続であって
も、ボンディングワイヤによる接続であっても、いずれ
もが表面配線導体２１、２２との接続信頼性を向上また
は維持することができる。
プ）６１、６２の電極の接続構造が、半田接続であって
も、ボンディングワイヤによる接続であっても、いずれ
もが表面配線導体２１、２２との接続信頼性を向上また
は維持することができる。
【００７６】尚、上述の各実施例において、基板とし
て、複数のガラス−セラミック層１ａ〜１ｅが積層し、
その間に内部配線導体３を有する積層回路基板で説明し
たが、未焼成状態のガラス−セラミック材料からなる単
板であっても構わない。
て、複数のガラス−セラミック層１ａ〜１ｅが積層し、
その間に内部配線導体３を有する積層回路基板で説明し
たが、未焼成状態のガラス−セラミック材料からなる単
板であっても構わない。
【００７７】また、積層体の形成工程がグリーンシート
の積層による方法で説明したが、ガラス−セラミック材
のペーストを順次印刷した印刷多層により積層体を形成
してもよく、また、ガラス−セラミック材からなるスリ
ッフプ材に光硬化モノマーを添加して、ビアホール導体
となる貫通穴を露光・現像によって形成する方法を含む
積層体の形成方法であってもよく、要は未焼成状態の基
板（積層体）の表面に表面配線用のＡｇ系導電性ペース
トを用いて、表面配線導体となる導体膜を形成し、その
後、基板（積層体）と同時に焼成した低温焼成回路基板
であれば、基板（積層体）の構造・形成方法は任意に変
更できる。
の積層による方法で説明したが、ガラス−セラミック材
のペーストを順次印刷した印刷多層により積層体を形成
してもよく、また、ガラス−セラミック材からなるスリ
ッフプ材に光硬化モノマーを添加して、ビアホール導体
となる貫通穴を露光・現像によって形成する方法を含む
積層体の形成方法であってもよく、要は未焼成状態の基
板（積層体）の表面に表面配線用のＡｇ系導電性ペース
トを用いて、表面配線導体となる導体膜を形成し、その
後、基板（積層体）と同時に焼成した低温焼成回路基板
であれば、基板（積層体）の構造・形成方法は任意に変
更できる。
【００７８】また、上述の表面配線用Ａｇ系導電性ペー
ストとは、上述のようにｐｔ粉末を若干添加したもので
あってもよく、その主成分がＡｇ系（Ａｇ単体、またた
Ａｇ合金）粉末であるものを言い、さらに、Ａｇ系とし
ては、上述のＡｇ粉末であってもよく、また、Ａｇ−Ｐ
ｄ合金のようよに、Ａｇ系合金粉末であっても構わな
い。
ストとは、上述のようにｐｔ粉末を若干添加したもので
あってもよく、その主成分がＡｇ系（Ａｇ単体、またた
Ａｇ合金）粉末であるものを言い、さらに、Ａｇ系とし
ては、上述のＡｇ粉末であってもよく、また、Ａｇ−Ｐ
ｄ合金のようよに、Ａｇ系合金粉末であっても構わな
い。
【００７９】さらに、Ａｇ系材料を主成分とする金属材
料に対して、金属酸化物として、Ｖ2 Ｏ5 を添加した
が、表面配線導体２の半田濡れ性を阻害しない範囲で、
その他の金属酸化物が微量に含まれていても構わない。
料に対して、金属酸化物として、Ｖ2 Ｏ5 を添加した
が、表面配線導体２の半田濡れ性を阻害しない範囲で、
その他の金属酸化物が微量に含まれていても構わない。
【００８０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、表面配線
導体を、ガラス−セラミックからなる未焼成の基板上
に、Ｖ2 Ｏ5 を含むＡｇ系導電性ペーストを用いて印刷
・乾燥を行い、一体的に焼成して形成した低温焼成回路
基板である。
導体を、ガラス−セラミックからなる未焼成の基板上
に、Ｖ2 Ｏ5 を含むＡｇ系導電性ペーストを用いて印刷
・乾燥を行い、一体的に焼成して形成した低温焼成回路
基板である。
【００８１】このように、Ａｇ系の表面配線導体にＶ2
Ｏ5 が含まれることにより、表面配線導体のＡｇ粒子へ
の基板材料のガラス成分からのアンカー効果が助長さ
れ、長期にわたり安定且つ強固な接着強度が維持でき、
接着信頼性に優れた低温焼成回路基板となる。また、基
板の反りも有効に防止することができ、実用性に優れた
低温焼成回路基板となる。
Ｏ5 が含まれることにより、表面配線導体のＡｇ粒子へ
の基板材料のガラス成分からのアンカー効果が助長さ
れ、長期にわたり安定且つ強固な接着強度が維持でき、
接着信頼性に優れた低温焼成回路基板となる。また、基
板の反りも有効に防止することができ、実用性に優れた
低温焼成回路基板となる。
【００８２】また、Ｖ2 Ｏ5 の添加量を０．２〜１ｗｔ
％に設定すると、接着信頼性、基板の反りに加え、表面
の半田濡れ性も優れた低温焼成回路基板となる。
％に設定すると、接着信頼性、基板の反りに加え、表面
の半田濡れ性も優れた低温焼成回路基板となる。
【００８３】さらに、表面配線導体に接続する電子部品
の接続構造によって、Ｖ2 Ｏ5 を含む表面配線導体と、
Ｖ2 Ｏ5 を含まない小さい表面配線導体とを使い分ける
ことによって、全体として、接続信頼性の高い低温焼成
回路基板となる。
の接続構造によって、Ｖ2 Ｏ5 を含む表面配線導体と、
Ｖ2 Ｏ5 を含まない小さい表面配線導体とを使い分ける
ことによって、全体として、接続信頼性の高い低温焼成
回路基板となる。
【図１】本発明に係る低温焼成回路基板の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る他の低温焼成回路基板の断面図で
ある。
ある。
１０・・・・・・積層セラミック回路基板 １・・・・・・・積層体 １ａ〜１ｅ・・・セラミック層 ３・・・・・・・内部配線導体 ４・・・・・・・ビアホール導体 ２・・・・・・・表面配線導体 ２１・・・・・・第１の表面配線導体 ２２・・・・・・第２の表面配線導体 ６、６１、６２・・・電子部品
Claims (3)
- 【請求項１】ガラス−セラミック材料からなる基体の少
なくとも表面にＡｇを主成分とする配線導体を被着形成
して成る低温焼成回路基板において、 前記基体表面の配線導体に、Ｖ2 Ｏ5 を含有させたこと
を特徴とする低温焼成回路基板。 - 【請求項２】ガラス−セラミック材料からなる基体の少
なくとも表面にＡｇを主成分とし電子部品の電極が半田
を介して接続される第１の配線導体と、Ａｇを主成分と
しＩＣチップの電極がボンディングワイヤを介して接続
される第２の配線導体を被着形成して成る低温焼成回路
基板において、 前記第１の配線導体にＶ2 Ｏ5 を含有させたことを特徴
とする低温焼成回路基板。 - 【請求項３】前記配線導体に含まれるＶ2 Ｏ5 の量が、
配線導体の金属成分の全重量に対して、０．２〜１重量
％であることを特徴とする請求項１、２記載の低温焼成
回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01490696A JP3152873B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-01-31 | 低温焼成回路基板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16517495 | 1995-06-30 | ||
| JP7-165174 | 1995-06-30 | ||
| JP01490696A JP3152873B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-01-31 | 低温焼成回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0974256A true JPH0974256A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3152873B2 JP3152873B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=26350947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01490696A Expired - Fee Related JP3152873B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-01-31 | 低温焼成回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152873B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6338893B1 (en) | 1998-10-28 | 2002-01-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Conductive paste and ceramic printed circuit substrate using the same |
| EP0967621A4 (en) * | 1997-10-16 | 2005-10-05 | Tdk Corp | CONDUCTIVE PASTE AND IRREVERSIBLE CIRCUIT ELEMENTS FORMED BY USE OF THIS PASTE |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP01490696A patent/JP3152873B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0967621A4 (en) * | 1997-10-16 | 2005-10-05 | Tdk Corp | CONDUCTIVE PASTE AND IRREVERSIBLE CIRCUIT ELEMENTS FORMED BY USE OF THIS PASTE |
| US6338893B1 (en) | 1998-10-28 | 2002-01-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Conductive paste and ceramic printed circuit substrate using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3152873B2 (ja) | 2001-04-03 |
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