JPS5899183A - 厚膜回路を有する非酸化物系セラミツク体 - Google Patents
厚膜回路を有する非酸化物系セラミツク体Info
- Publication number
- JPS5899183A JPS5899183A JP19685981A JP19685981A JPS5899183A JP S5899183 A JPS5899183 A JP S5899183A JP 19685981 A JP19685981 A JP 19685981A JP 19685981 A JP19685981 A JP 19685981A JP S5899183 A JPS5899183 A JP S5899183A
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- JP
- Japan
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- ceramic body
- thin film
- oxide
- thick film
- oxide ceramic
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規な回路を有する非酸化物系セラミック体
に係り、特に、比較的低温で焼付けができ、はんだの引
張強度と同等（約２Ｋｆ／ｗ” ）の接着強度を有する
厚膜（ロ）路を有する非酸化物系セラ２ツク体に関する
。
に係り、特に、比較的低温で焼付けができ、はんだの引
張強度と同等（約２Ｋｆ／ｗ” ）の接着強度を有する
厚膜（ロ）路を有する非酸化物系セラ２ツク体に関する
。
従来、アルミナ等の酸化物系上２きツク基板へのペース
ト焼付法による厚膜回路は、−例として、各種金属（金
属化合物）−ガラス混合物によって導体及び抵抗体の１
檀以上が形成され、それらの上にオーバコート用ガラス
ペーストを印刷塗布後焼付ける方法によって形成される
。しかし、炭化珪素焼結体については、接着強度の大き
い厚膜回路形成法がいまだ確立されておらず、例えばＢ
ｅＯを焼結助剤とし入電気絶縁性炭化珪素焼結体（％開
昭５６−６６０８６） に前述のペーストを直接焼付
けても接着強度が弱い欠点があった。発明者らはこの炭
化珪素焼結体の厚膜ペースト焼付法にょる厚膜回路形成
法について、梅々検討した結果、はんだの引張強度と同
等の接着強度を有する厚膜回路形成法を見い出した。
ト焼付法による厚膜回路は、−例として、各種金属（金
属化合物）−ガラス混合物によって導体及び抵抗体の１
檀以上が形成され、それらの上にオーバコート用ガラス
ペーストを印刷塗布後焼付ける方法によって形成される
。しかし、炭化珪素焼結体については、接着強度の大き
い厚膜回路形成法がいまだ確立されておらず、例えばＢ
ｅＯを焼結助剤とし入電気絶縁性炭化珪素焼結体（％開
昭５６−６６０８６） に前述のペーストを直接焼付
けても接着強度が弱い欠点があった。発明者らはこの炭
化珪素焼結体の厚膜ペースト焼付法にょる厚膜回路形成
法について、梅々検討した結果、はんだの引張強度と同
等の接着強度を有する厚膜回路形成法を見い出した。
本発明の目的は接合強度の高い回路を有する非酸化物系
上２ンツク体を提供するにある。
上２ンツク体を提供するにある。
本発明は、電気絶縁性を有する非酸化物系セラミック体
の表面に、ガラスと反応する第１の薄膜と、該第１の薄
膜上に該薄膜と反応して接着したガラスと導電材との混
合物からなる第２の薄膜とを有することを特徴とする回
路を有する非酸化物系セラミック体にある。
の表面に、ガラスと反応する第１の薄膜と、該第１の薄
膜上に該薄膜と反応して接着したガラスと導電材との混
合物からなる第２の薄膜とを有することを特徴とする回
路を有する非酸化物系セラミック体にある。
第１の薄膜はガラスと反応するものでなければ接着強度
の高い回路が得られない、その薄膜は酸化物が好ましく
、基板のセラきツクと同じ主成分の金輌酸化物が基板と
の接着力が高く、特に基板を酸化して得た酸化膜が好ま
しい。第１の薄膜は０．０１〜１μｍの厚さが好ましい
、更に、０．０６〜０．８μｍが好ましい。
の高い回路が得られない、その薄膜は酸化物が好ましく
、基板のセラきツクと同じ主成分の金輌酸化物が基板と
の接着力が高く、特に基板を酸化して得た酸化膜が好ま
しい。第１の薄膜は０．０１〜１μｍの厚さが好ましい
、更に、０．０６〜０．８μｍが好ましい。
第２の薄膜は、ガラスと導電材との混合物からなり、そ
の混合物は厚膜回路形成に最も好ましいものである。こ
の混合物はガラス粉と金属又は金属化合物粉との混合粉
に有機媒体を混ぜたペーストが好ましく、回路として必
要な部分に塗布して焼付けされる。金属化合物は導体及
び半導体を有するものであればよい。又、焼付けに際し
て分解ルて金属になる酸−化物、例えばＡｇ、Ｐｄ酸化
物でもよい。
の混合物は厚膜回路形成に最も好ましいものである。こ
の混合物はガラス粉と金属又は金属化合物粉との混合粉
に有機媒体を混ぜたペーストが好ましく、回路として必
要な部分に塗布して焼付けされる。金属化合物は導体及
び半導体を有するものであればよい。又、焼付けに際し
て分解ルて金属になる酸−化物、例えばＡｇ、Ｐｄ酸化
物でもよい。
第２の薄膜は導体及び抵抗体の１種以上からなり、これ
らはガラスと導電体との混合比率を変えることによって
形成させることができる。
らはガラスと導電体との混合比率を変えることによって
形成させることができる。
非酸化物系セラ７ツク体は、電気絶縁性を有するもので
あればよい。主成分として炭化物及び密化物の１檀以上
からなる焼結体が好ましい。特に、炭化ケイ素が室温の
熱伝導率が０．４ ”ｊ／ｃｒｎｊ Ｓｅｃ・Ｃ以上を
有し、室温の熱膨張係数がＳｉ半導体素子に近似してい
ることから好ましい。焼結体はベリリウムを加えたもの
、又はベリリウムとしてベリリアを加えたものが好まし
く、ベリリウムとして０．１〜３．５重量％を加えたも
のがさらに好ましい。ベリＩＪウムは焼結体の焼結助剤
として好適でラシ、又焼結体の熱伝導率を顕著に向上さ
せる。
あればよい。主成分として炭化物及び密化物の１檀以上
からなる焼結体が好ましい。特に、炭化ケイ素が室温の
熱伝導率が０．４ ”ｊ／ｃｒｎｊ Ｓｅｃ・Ｃ以上を
有し、室温の熱膨張係数がＳｉ半導体素子に近似してい
ることから好ましい。焼結体はベリリウムを加えたもの
、又はベリリウムとしてベリリアを加えたものが好まし
く、ベリリウムとして０．１〜３．５重量％を加えたも
のがさらに好ましい。ベリＩＪウムは焼結体の焼結助剤
として好適でラシ、又焼結体の熱伝導率を顕著に向上さ
せる。
本発明は、少なくとも第２の薄膜大ガラスによって被う
ことを特徴とする。このガラスもセラミック体に形成し
た第１の薄膜と反応し、強固な接着が得られるので、第
２の薄膜の十分な保護が得られる。
ことを特徴とする。このガラスもセラミック体に形成し
た第１の薄膜と反応し、強固な接着が得られるので、第
２の薄膜の十分な保護が得られる。
即ち本発明は、−例として電気絶縁性を有する炭化珪素
焼結体に厚膜ペーストを焼付ける厚膜回路形成に際し、
炭化珪素焼結体の表面に酸化膜を形成後、前述のガラス
との混合物からなる厚膜ペーストを印刷塗布し、空気中
または不活性雰囲気中で焼付けることによって炭化珪素
焼結体に厚膜回路を形成することができるものである。
焼結体に厚膜ペーストを焼付ける厚膜回路形成に際し、
炭化珪素焼結体の表面に酸化膜を形成後、前述のガラス
との混合物からなる厚膜ペーストを印刷塗布し、空気中
または不活性雰囲気中で焼付けることによって炭化珪素
焼結体に厚膜回路を形成することができるものである。
本発明においては、炭化珪素のような非酸化物系セラミ
ック焼結体の表面に酸化膜を形成することが最も好まし
く、望ましくは厚さ０．１〜０．５μｍの酸化膜をその
表面に形成する。こうすることによって、接着強度が著
しく改善された厚膜回路が形成できる。これは金ｌｌｌ
５（金属化合物）−ガラス系厚膜ペーストの焼付時の適
合性の差異によるものと考えられる。
ック焼結体の表面に酸化膜を形成することが最も好まし
く、望ましくは厚さ０．１〜０．５μｍの酸化膜をその
表面に形成する。こうすることによって、接着強度が著
しく改善された厚膜回路が形成できる。これは金ｌｌｌ
５（金属化合物）−ガラス系厚膜ペーストの焼付時の適
合性の差異によるものと考えられる。
比較例
１００重量部のα型炭化珪素粉（平均粒径約０．１〜２
５μｍ）と焼結助剤として２重量部のＢｅＯを混合し、
２０５０Ｃ−３０１５１で真空ホットプレス成形した炭
化珪素焼結体に、第１表に示す厚膜ペースト全印刷塗布
し、焼付けた厚膜の接着強度は０．３０〜０．６１Ｋｆ
／■３であり、接着強度としては不充分である。
５μｍ）と焼結助剤として２重量部のＢｅＯを混合し、
２０５０Ｃ−３０１５１で真空ホットプレス成形した炭
化珪素焼結体に、第１表に示す厚膜ペースト全印刷塗布
し、焼付けた厚膜の接着強度は０．３０〜０．６１Ｋｆ
／■３であり、接着強度としては不充分である。
ペーストのビヒクルは７％エチルセルロース／ガルビト
ールアセテート（粘度：約１０万センチボイズ）である
。
ールアセテート（粘度：約１０万センチボイズ）である
。
印刷塗布は、ペーストの塗布の不要部分をホトレジスト
で被い、表に示すペーストを塗布した後、８００〜８５
０Ｃで空気中で焼付けた。膜厚は約２５μｍであった。
で被い、表に示すペーストを塗布した後、８００〜８５
０Ｃで空気中で焼付けた。膜厚は約２５μｍであった。
接着強度は、厚膜を焼付けた彼、その表面に引張試験用
の部材をはんだにて接合し、引張試験によって行ったも
のである。
の部材をはんだにて接合し、引張試験によって行ったも
のである。
実施例１
比較例と同様に形成した炭化珪素焼結体を空気中１，３
００ Ｃでそれぞれ異なる酸化時間で酸化膜を形成した
後、比較例と同様に第１我に示す導体ペーストを印刷塗
布し、焼付けた。厚膜の接着強度は第２表に示すように
、炭化珪素焼結体に酸化膜を形成することによって、第
１図に示すように顕著に改善できることがわかった。特
に酸化膜の厚さが０．１〜０．５μｍの場合は、接着強
度が、２Ｋｇ／閣３以上を有し、実用上側等問題ない程
度の大きな接着強度をもつことがわかった。
００ Ｃでそれぞれ異なる酸化時間で酸化膜を形成した
後、比較例と同様に第１我に示す導体ペーストを印刷塗
布し、焼付けた。厚膜の接着強度は第２表に示すように
、炭化珪素焼結体に酸化膜を形成することによって、第
１図に示すように顕著に改善できることがわかった。特
に酸化膜の厚さが０．１〜０．５μｍの場合は、接着強
度が、２Ｋｇ／閣３以上を有し、実用上側等問題ない程
度の大きな接着強度をもつことがわかった。
酸化物の厚さが０．０１μｎ〕以下及び１μｍ以上の場
合は、接着強度が若干低下する。１μｍ以上の厚さの場
合は炭化珪素表面の酸化膜にクラックが入りやすくなる
ため強度が低いと思われる。なお酸化膜の形成法につい
ては、本実施例に限定されるものではない。
合は、接着強度が若干低下する。１μｍ以上の厚さの場
合は炭化珪素表面の酸化膜にクラックが入りやすくなる
ため強度が低いと思われる。なお酸化膜の形成法につい
ては、本実施例に限定されるものではない。
厚膜の形成方法及び接着強度試験は比較例に示したもの
と同じである。
と同じである。
第２図は、酸化膜０．１０μｍを形成させ、そのｌＲ面
に雇１の厚膜ペーストを用いて導体３及び１さ＃、、う
本４−ｋ Ｌ、 １ ｔ’！ ２：’Ａ＞８．
１％、 Ｐｃｌ／ｒＦｔ３ ＡｄＡ部ｎｏ、／のカ
゛ラスを杓２０〜Ｚ９ノ九１４ｔ、ｉｔのの航鈎図１゛
ある。
に雇１の厚膜ペーストを用いて導体３及び１さ＃、、う
本４−ｋ Ｌ、 １ ｔ’！ ２：’Ａ＞８．
１％、 Ｐｃｌ／ｒＦｔ３ ＡｄＡ部ｎｏ、／のカ
゛ラスを杓２０〜Ｚ９ノ九１４ｔ、ｉｔのの航鈎図１゛
ある。
第 ２ 表
実施例２
実施例１で製造した酸化膜０．１０．μｍ１厚膜ベース
）ＡＩを焼付けたものの表向の必要部分に、重量で、Ｐ
ｂ０１０％、Ｓ１０，２０％、Ａｔ、０．１０％、Ｃｄ
０２０％、 Ｂ、０．４０％（Ｄオー／（−：ｆ −）
ガラスペーストを塗布し、７ｏｏｃで１ｏ分間加熱した
。オーバーコートしない部分としては導体の端子部分、
コンデンサー等を形成する部分である。
）ＡＩを焼付けたものの表向の必要部分に、重量で、Ｐ
ｂ０１０％、Ｓ１０，２０％、Ａｔ、０．１０％、Ｃｄ
０２０％、 Ｂ、０．４０％（Ｄオー／（−：ｆ −）
ガラスペーストを塗布し、７ｏｏｃで１ｏ分間加熱した
。オーバーコートしない部分としては導体の端子部分、
コンデンサー等を形成する部分である。
第３図は比較例に示した基板１に導体３及び抵抗体４の
厚膜（ロ）路を形成した面にオーバーコートガラス５を
形成した基板の断面図である。
厚膜（ロ）路を形成した面にオーバーコートガラス５を
形成した基板の断面図である。
以上の如く、本発明によれば、接着強度の高い厚膜回路
を有する非酸化物系セラミック体が得られる。
を有する非酸化物系セラミック体が得られる。
第１図は酸化膜の厚さと接着強度との関係を示す線図、
第２図は導体及び抵抗体を有する本発明の非酸化物糸セ
ラきツク体の断面図及び第３図は第２図のものにオーバ
ーコートガラスを有する本発明の非酸化物系上クイック
体の断面図である。 １・・・電気絶縁性炭化ケイ素焼結体基板、２・・・Ｓ
ムｏ８酸化膜、３・・・導体、４・・・抵抗体、５・・
・オーバーコ西側イし膜屑３（、ｕボラ ／ 斤）ｒ 弔３図
第２図は導体及び抵抗体を有する本発明の非酸化物糸セ
ラきツク体の断面図及び第３図は第２図のものにオーバ
ーコートガラスを有する本発明の非酸化物系上クイック
体の断面図である。 １・・・電気絶縁性炭化ケイ素焼結体基板、２・・・Ｓ
ムｏ８酸化膜、３・・・導体、４・・・抵抗体、５・・
・オーバーコ西側イし膜屑３（、ｕボラ ／ 斤）ｒ 弔３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気＃！１ｍ性を有する非酸化物系セライック体の
表面に、ガラスと反応する第１の薄膜と、該第１の薄膜
上に該薄膜と反応して接着したガラスと導電材との混合
物からなる第２の薄膜とを有することを％黴とする厚膜
回路を有する非酸化物系セラミック体。 ２、前記第１の薄膜は酸化物である特許請求の範囲第１
項に記載の厚膜回路を有する非酸化物系セライック体。 ３、前記第１の薄膜は前記セライック体の主成分と同じ
主成分の金属の酸化物又は前記セライック体の酸化によ
って形成された酸化皮膜である時許晴求の範囲第１項に
記載の厚膜回路を有する非酸化物系セラミック体。 ４、前記第２の薄膜は導体及び抵抗体の１８１以上から
なる特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
厚膜回路を有する非酸化物系セラミック体。 ５、前記セラミック体は主成分が炭化物及び窪化物の１
種以上からなる焼結体である特許請求の範囲第１項〜第
４項のいずれかに記載の厚膜回路を有する非酸化物系セ
ラミツク体。 ６、前記セラミック体は主成分が炭化ケイ素であシ、又
は主成分が炭化ケイ素でｌ）これにベリリウムを含む焼
結体である特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに
記載の厚膜回路を有する非酸化物系セラミック体。 ７、前記セライック体は、ベリリウムを含み、その含有
量が０．１〜＆５重量％である特許請求の範囲第５項又
は第６項に記載の厚膜回路を有する非酸化物系セラミッ
ク体。 ８、前記ベリリウムは酸化物である特許請求の範囲第６
項又は第７項に記載の厚膜回路を有する非酸化物系セラ
ミック体。 ９、′に気絶縁性を有する非酸化物系セライック体の表
面に、ガラスと反応する第１の薄膜と、該第ｌの薄膜上
に該薄膜と反応して接着したガラスと導電材との混合物
からなる第２の薄膜とを有し、前記第２の薄膜がガラス
によって被われていることを特徴とする厚膜回路を有す
る非酸化物系セラミック体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19685981A JPS5899183A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 厚膜回路を有する非酸化物系セラミツク体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19685981A JPS5899183A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 厚膜回路を有する非酸化物系セラミツク体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899183A true JPS5899183A (ja) | 1983-06-13 |
Family
ID=16364839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19685981A Pending JPS5899183A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 厚膜回路を有する非酸化物系セラミツク体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899183A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 |
-
1981
- 1981-12-09 JP JP19685981A patent/JPS5899183A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 |
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