JPS62296599A - 複合セラミツク多層配線板およびその製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は混成集積回路などの電子回路部品に用いられる
複合セラミック多層配線板およびその製造法に関する。

（従来の技術） セラミック配線板にはグリーン法により製造されるセラ
ミック配線板と厚膜法により製造されるセラミック配線
板とがある。最近のセラミック配線板は、高密度化、裏
機症化に伴い、グリーン法によって製造されたセラミッ
ク配線板上に厚膜法により導体層、抵抗体層等を形成し
た複合セラミック多層配線板が一部実用化されている。

従来の複合セラミック多層配線板は、第３図に示すよう
にアルミナセラミックス１中にＭｏ、Ｗ　等の高融点金
属粉を主成分とした内部導体層２を形成し、その内部導
体層２の一部をスルーホール５を介して表面に引出し、
スルーホール５上に露出した内部導体層２の露出面にめ
っきなどの方法でＮｉ層８を形成し、さらにその上面Ａ
ｕなどの貴金楓層６を形成したものが一般に知られてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 第３図に示す複合セラミック多層配線板を用いて電子回
路部品を製造する場合、上面に高温焼成用のＡｇ／Ｐｄ
粉を主成分とした外部導体層、　ＲｕＯ２粉を主成分と
した抵抗体層などの厚膜回路を形成するが、これらの厚
膜回路は通常大気中で焼結されるため内部導体層および
内部導体層の露出面に形成する金属層は酸化しないよう
にすることが必要である。しかしながら上記のような構
造の複合セラミック配線板を用いて８００〜９５０℃の
温度で焼成すると下地の内部導体層および金属層が酸化
される欠点がある。

この対策として低温焼成（６５０℃以下）用のＡｇ／Ｐ
ｄ粉を主成分とした外部導体層、　ＲｕＯ２粉を主成分
とした抵抗体層などの厚膜回路を形成したり、キユアリ
ングタイプの導体層、カーボン系の抵抗体層などの厚膜
回路を形成してみたが、これらは高温焼成の厚膜回路に
比較し、ＴＣＲ（抵抗の変動率）が大きく信頼性に劣る
という欠点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような欠点のない複合セラミンク多層配
線板およびその製造法を提供することを目的とするもの
である。

本発明者らは上記の欠点について柚々検Ｈ・１シた結果
、グリーン法により一部を表面に露出させてアルミナセ
ラミックス中に〜（０，ｗ等の市融点金属粉を主成分と
した内部導体層を形成し、ついでスルーホールを介して
表面に露出した内部導体層−Ｆにスクリーン印刷法、転
写などの方法でＡｇ／Ｐｄ層を形成し、さらにＡｇ／Ｐ
ｄ層の表面のほぼ中央部を残しアルミナセラミックスの
表面にカケてガラスペーストを塗布し、中τＦ雰囲気中
で焼成してバイアホールを有するガラス層を形成したと
ころ８００〜９５０℃の温度で焼成しても下地の内部導
体層およびＡｇ／Ｐｄ層が酸化しないことを確認した。

本発明は一部を表面に露出させてアルミナセラミミック
スの表面とＡｇ／Ｐｄ層上にバイアホールを設けて形成
されたガラス層からなる複合セラミック多層配線板並び
にグリーン法により一部を表面に露出させてアルミナセ
ラミックス中に内部導体層を形成し、ついで内部導体層
の露出面にＡｇ／Ｐｄ層を形成し、さらにＡｇ／Ｐｄ層
の表面のほぼ中央部を残しアルミナセラミックスの表面
にかけてガラスペーストを塗布し、中性雰囲気中で焼成
してバイアホールを有するガラス層を形成する複合セラ
ミック多層自己線板の製造法に関する。

本発明において内部導体層を形成する材料としては、Ｍ
ｏ、Ｍｏ／Ｍｎ、Ｗ等の高融点金属が用いられる。

Ａｇ／Ｐｄ層の形成は、転写により形成する方法。

Ａｇ／Ｐｄペーストを塗布し、熱処理により焼付けて形
成する方法などかあシ特に制限はないが９本発明ではＡ
ｇ／Ｐｄペーストを塗布し、それを還元又は中性雰囲気
中で熱処理し、Ａｇ／Ｐｄペーストを焼付けて形成する
ことが好オしい。

Ａｇ／Ｐｄ層の厚さについては特に制限はないが。

５〜２０μｍの厚さであればＡｇ／Ｐｄ層にピンホール
がなく１作業性の面で好オしい。

ガラス層の形成に用いられるガラスは、非晶質ガラス、
結晶化ガラスで中性雰囲気中において焼結可能なガラス
が用いられる。なお軟化点が６５０℃〜Ａｇ／Ｐｄ層の
融点以下のガラスを用いれば。

厚膜回路形成時にガラスがアルミナセラミックスに拡散
しないので好塘しい。また高融点金属より酸化物の生成
自由エネルギーの高いガラスを用いれば、ガラスが高融
点金属に拡散しても高融点金属が酸化しないので好まし
い。さらに結晶化ガラスは熱処理（８００〜８５０℃）
によってマイクロクラックが生じないガラスを用いるこ
とが好ましい。

ガラスペーストを焼付けるには、Ｎ２ＨＡｒ等の中性雰
囲気中で焼成しなければならず、酸化性ず囲気中で焼成
すると内部導体層等が酸化１〜．また還元性雰囲気中で
焼成するとガラスペースト中の有機バインダーが残存し
てガラスの焼結を妨げるという欠点が生じる。

本発明になる複合セラミック多層配線板は、必要に応じ
バイアホールおよびバイアホール周辺のガラス層上にガ
ラスを含有したＡｇ　／　Ｐ　ｄ　＋　Ａｇ　／Ｐ　ｔ
　−Ｐｔ＋　Ａｕ等を主成分とした外部導体層＋ＲｕＯ
□を主成分とした抵抗体層などの厚膜回路を形成しても
よい。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ 厚さ０．８　ａｎｎのアルミナセラミックグリーンシー
ト（アルミナ純度９６重量％）（以下グリーンシートと
いう）を２枚５０Ｘ５０ａ＋＋ｎの寸法に切断し。

このうちの１枚に直径０．６．の穴（スルーホール）を
形成し２次いでスルーホール内にＷペースト（旭化学社
製、商品名３ＴＷ−１２００）を充填すると共に片側の
表面に前述と同じＷペーストを印刷し、そして乾燥後他
の１枚のグリーンシートの上に前記グリーンシートの表
面にＷペーストを印刷した面を下にして重ね、それを１
００℃、６１（ｇ／Ｃａ１ｌ”の条件で加熱加圧し、そ
の後弱還元性（）−Ｔｚ）雰囲気中で１６００℃の温度
で１時間保持してグリーンシートを焼結させると共にＷ
ペーストを焼結させ第２図に示すように一部を表面に露
出させてアルミナセラミックス１中に内部導体層２を形
成したセラミック配線板を得た。

次に上記内部導体層２の妬出面の中央部に、平均粒径が
０．３μｍのＡｇ粉８０重量％とＰｄ粉２０重量係とを
混合し、この混合物１００重量部に対し、アクリル系バ
インダー（デュポン社製、商品名◆５２００）２重量部
および有機溶剤としてα−テルピネオールを２０重量部
添加し、３本ロールにて混練して得たＡｇ／Ｐｄペース
トを直径が０．４ｍｍ、熱処理後の厚さが１０μｍの厚
さになるように印刷し、乾燥後還元雰囲気中で７５０℃
の温度で１０分間熱処理してＡｇ／Ｐｄ層３を形成した
。

この後５ｉｎｓ　５０重量％　ｔ　Ｂａ０２４重量％。

Ａ／ｇＯｓ　６重量％およびＣａ０２０重トチよシなる
軟化点が８６０℃のガラスを平均粒径３μｍに粉砕し、
この粉砕したガラス粉末１００重量８部に対し、アクリ
ル系バインダー（デュポン社製、商品名す５２００）２
重量部および有機溶剤とじてブチルカルピトールアセテ
ートを１０重量部添加し、３本ロールにて混練してペー
スト化した。次に前記のガラスペーストを、　Ａｇ／Ｐ
ｄ層３上の中央部を直径０．２　ｍｍ残し、アルミナセ
ラミックス１の表面Ｋかけて幅が０．４ａｍのリング状
に、そして乾燥後の厚さが４０μｍの厚さになるように
印刷し、乾燥後Ｎ２雰囲気で９００℃の温度で２０分間
熱処理してガラス層４およびバイアホール７を形成した
複合セラミック多層配線板を得た。なお第１図および第
２図において５はスルーホールである。

実施例２ 実施例１で得たセラミック配線板の内部露出面に実施例
１と同様の方法で厚さ１０μｍのＡｇ／Ｐｄ層を形成し
た。この後５ｌＯａ５４重量係。

ＡＩ！＊ｏｓ　　１３重量’ｌ＝、　Ｚｎ０７重量％、
Ｃａ０２５重量係およびＭｇＯ１重量％よりなる軟化点
が８２０℃のガラスを平均粒径３μｍに粉砕し、この粉
砕したガラス粉末１００重量部に対し、アクリル系バイ
ンダー（デュポン社製、商品名ナ５２００）２重量部お
よび有機溶剤としてブチルカルピトールアセテートを１
０重量部添加し、３本ロールにて混練してペースト化１
〜だ。次に前ｄピのガラスペーストを実施例１と同様の
方法で。

Ａｇ／Ｐｄ層上の中央部を直径０．３　ｍｍ残１〜．ア
ルミナセラミックスの表面にかけて幅が０．６ｒｒｒｍ
のリング状に、そして乾燥後の厚さが５０μｍの厚さに
なるように印刷し、乾燥後Ｎｍ雰囲気中で８５０℃の温
度で１０分間熱処理してガラス層およびバイアホールを
形成した複合セラミック多層配線板を得た。

実施例３ 実施例１で得たセラミック配線板の内部露出面に実施例
１と同様の方法で厚さ２０μｍのＡｇ／Ｐｄ層を形成し
た。この後Ｃａ系の多層用ガラスペースト（日量フェロ
電子社製、商品名１００５　ＲＣｕ）を実施例１と同様
の方法で、かつ実施例１と同形状に、そして乾燥後の厚
さが３０μｍの厚さになるように印刷し、乾燥ｇＮｍＷ
Ｎ気中で８５０℃の温度で１時間熱処理してガラス層お
よびパイアホ−ルを形成した複合セラミック多層配線板
を得た。

比較例１ 実施例１で得たセラミック配線板の内部導体層の露出面
に実施例１と同様の方法および実施例１と同様のめつき
液を用いて厚さ４μｍのＮｉめつき層を形成し、さらに
その上面に無電解Ａｕめつき（日本エンゲルハルト社製
、商品名ＡＴＯＭＥＸ−ＰＣ）を行ない、水洗、乾燥し
て厚さ１μｍのＡｕめつき層を形成した複合セラミック
多層配線板を得た。

次に各実施例で得た複合セラミック多層配線板のバイア
ホール内とバイアホール周辺のガラス層上および比較例
１で得た複合セラミック多層配線板のＡｕめつき層上に
高温焼成型のガラス含有Ａｇ／Ｐｄペースト（日中マツ
セイ社製、商品名÷４８４６）を印刷し、乾燥後大気中
で８５０℃の温度で１０分間熱処理してガラス含有Ａｇ
／Ｐｄペーストを焼付け、ガラス含有Ａｇ／Ｐｄ層を形
成した。次いでこのガラス含有Ａｇ／Ｐｄ層と内部導体
層との接続抵抗および内部導体層の酸化の有無について
観察した。その結果各実施例で得た複合セラミック多層
配線板は、接続抵抗は１ｍΩ以下で変動率が小さく、内
部導体層の酸化は見られなかった。これに対し比較例１
で得た複合セラミック多層配線板は、￥１に気的導通が
得られず、内部導体層が酸化していた。またガラス含有
Ａｇ／Ｐｄ層の代わりにガラス含有Ｐｔ層、ガラス含有
Ａｕ層、ガラス含有Ａｇ／Ｐｔ層を形成しても同様の効
果が得られた。

（発明の効果） 本発明になる複合セラミック多層配線板は、内部導体層
が酸化せず、電気的特性上信頼が高く。

工業的に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例になる被合セラミック多層配線
板の断面側面図、第２図は本発明の実施例になる複合セ
ラミック多層配線板に用いられるセラミック配線板の断
面側面図および第３図は従来の複合セラミック多層配線
板の断面側面図である。 符号の説明 １・・・アルミナセラミックス　２・・・内部導体層３
・・・Ａｇ／Ｐｄ　層４・・・ガラス層５・・・スルー
ホール　　　　６・・・貴金属層７・・・バイアホール
　　　　８・・・Ｎｉ層ろ 釆　２　図 第３２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一部を表面に露出させてアルミナセラミックス中に
   内蔵された内部導体層、前記内部導体層の露出面に形成
   されたＡｇ／Ｐｄ層およびアルミナセラミックスの表面
   とＡｇ／Ｐｄ層上にバイアホールを設けて形成されたガ
   ラス層からなる複合セラミック多層配線板。 ２、グリーン法により一部を表面に露出させてアルミナ
   セラミックス中に内部導体層を形成し、ついで内部導体
   層の露出面にＡｇ／Ｐｄ層を形成し、さらにＡｇ／Ｐｄ
   層の表面のほぼ中央部を残しアルミナセラミックスの表
   面にかけてガラスペーストを塗布し、中性雰囲気中で焼
   成してバイアホールを有するガラス層を形成することを
   特徴とする複合セラミック多層配線板の製造法。