(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ粉末とＮｉ粉末とからなる導電性粉末と、有機ビヒクルとを備えた導電性組成物であって、前記導電性粉末は、前記導電性粉末１００ｗｔ％のうち前記Ｃｕ粉末を９９．５〜９０ｗｔ％、前記Ｎｉ粉末を０．５〜１０ｗｔ％含有するとともに、前記Ｃｕ粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、かつ、前記Ｎｉ粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍである導電性組成物をセラミックグリーンシートの表面に印刷する工程と、
前記セラミックグリーンシートを複数枚積層し、焼成して、表面に前記導電性組成物からなる厚膜電極を有する多層セラミック基板を得る工程と、
前記多層セラミック基板を溶剤で脱脂し、導体表面の油分、酸化膜を除去しアルカリ溶液によりエッチング処理を行う工程と、
前記厚膜電極の表面に、Ｐｄによる活性化処理を省略し、直接、無電解Ｎｉメッキを施して、Ｎｉメッキ膜を形成する工程と、
を有する、多層セラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層セラミック基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子機器の小型化にともない、電子回路を構成する各種電子部品を実装するためにセラミック基板が汎用されている。近年では、実装密度をさらに高めるために、その表面に導電性粉末を含むペーストで回路パターンを形成したセラミックグリーンシートを複数枚積層し、この積層体を焼成して一体化した多層セラミック基板が実用化されている。
【０００３】
上記のセラミック基板の回路パターンに用いられる導電性組成物としては、比抵抗が小さく、マイグレーションが起こりにくく、しかも安価なＣｕ粉末と、エチルセルロース等を樹脂成分とする有機ビヒクルとを混合分散させた導電性組成物が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このＣｕ厚膜電極は空気中で容易に酸化されやすく、そのため半田付け性が劣化したり、Ａｕのワイヤボンディング時の劣化を引き起こしやすい。これらの問題点を解決するためにＣｕ厚膜電極上に酸化されにくい無電解Ｎｉメッキ、さらにはその上に無電解Ａｕメッキを施している。
【０００５】
しかし、この無電解Ｎｉメッキは予め焼成後のＣｕ厚膜電極上にＰｄ溶液による活性化処理を行う必要があり、その後無電解Ｎｉメッキを行い、さらに無電解Ａｕメッキを行っていた。
【０００６】
本発明は、厚膜電極上にメッキ付け性、半田付け性、および密着強度の優れた無電解Ｎｉメッキ膜を形成することが可能な多層セラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。特に、Ｐｄ溶液による活性化処理を行わなくても無電解Ｎｉメッキ膜を形成することが可能な導電性組成物を導体回路に用いた多層セラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような目的に鑑みてなされたものである。本発明の多層セラミック基板の製造方法は、Ｃｕ粉末とＮｉ粉末とからなる導電性粉末と、有機ビヒクルとを備えた導電性組成物であって、前記導電性粉末は、前記導電性粉末１００ｗｔ％のうち前記Ｃｕ粉末を９９．５〜９０ｗｔ％、前記Ｎｉ粉末を０．５〜１０ｗｔ％含有するとともに、前記Ｃｕ粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、かつ、前記Ｎｉ粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍである導電性組成物をセラミックグリーンシートの表面に印刷する工程と、前記セラミックグリーンシートを複数枚積層し、焼成して、表面に前記導電性組成物からなる厚膜電極を有する多層セラミック基板を得る工程と、前記多層セラミック基板を溶剤で脱脂し、導体表面の油分、酸化膜を除去しアルカリ溶液によりエッチング処理を行う工程と、前記厚膜電極の表面に、Ｐｄによる活性化処理を省略し、直接、無電解Ｎｉメッキを施して、Ｎｉメッキ膜を形成する工程と、を有することに特徴がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の導電性組成物は、Ｃｕ粉末とＮｉ粉末とからなる導電性粉末と、有機ビヒクルとを備えており、導電性粉末は、導電性粉末１００ｗｔ％のうちＣｕ粉末を９９．５〜９０ｗｔ％、Ｎｉ粉末を０．５〜１０ｗｔ％含有するとともに、Ｃｕ粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍであり、かつ、Ｎｉ粉末の平均粒径が０．１〜１０μｍである。このような構成を有することによって、厚膜電極上にメッキ付け性、半田付け性、および密着強度の優れた無電解Ｎｉメッキ膜を形成することが可能となる。
【００１０】
すなわち、Ｃｕを主成分とする導電性組成物にＮｉを添加することにより、焼成後の導体表面に分布するＮｉが無電解Ｎｉメッキを行う際のメッキ膜成長の起点（核）となるために、無電解メッキＮｉ膜との接合性が容易になる。従って、従来行われていたＰｄ溶液による活性化処理を行わなくても無電解メッキ膜を形成することが可能である。
【００１１】
また、本発明において、導電性粉末の配合比を導電性粉末１００ｗｔ％のうちＣｕ粉末が９９．５〜９０ｗｔ％、Ｎｉ粉末が０．５〜１０ｗｔ％の範囲に規定したのは、Ｎｉ粉末が０．５ｗ％未満の場合（Ｃｕ粉末が９９．５ｗｔ％を超える場合）には、メッキ付け性の向上効果が得られず、また、Ｎｉ粉末が１０ｗ％を超える場合（Ｃｕ粉末が９０ｗｔ％未満の場合）には、ＮｉがＣｕの焼結を阻害し、また導通抵抗が劣化するからである。
【００１２】
また、本発明において、Ｃｕ粉末の平均粒径およびＮｉ粉末の平均粒径を０．１〜１０μｍの範囲に規定したのは、Ｃｕ粉末またはＮｉ粉末の平均粒径が１０μｍを超える場合には、焼結が不十分となり密着強度が劣化するのでスクリーン印刷に適さず、また、Ｃｕ粉末またはＮｉ粉末の平均粒径が０．１μｍ未満の場合には、Ｃｕ粉末表面が酸化し、焼成後の導通抵抗が劣化するとともに、メッキ付け性、半田付け性も劣化するからである。
【００１３】
また、本発明で用いられる有機ビヒクルは、通常導電性組成物に用いられている有機ビヒクルの中からセラミックグリーンシートの有機バインダーとの組み合わせで選定して用いればよいので必ずしも限定されるものではない。
【００１４】
さらに、本発明の導電性組成物においては、必ずしもガラスフリットを添加する必要はなく、厚膜電極とセラミック層との密着性を向上させる等の目的に応じて種々のガラスフリット、例えば硼珪酸鉛系、硼珪酸亜鉛系などのガラスフリットを添加すればよい。
【００１５】
このようにして作製された導電性組成物を印刷し、表面に導体回路を形成したセラミック層を複数枚積層し、同時焼成することにより、多層セラミック基板が製造される。
【００１６】
次に、本発明を実施例に基づき、さらに具体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００１７】
【実施例】
まず、セラミック組成物として、ＢａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系からなるガラス複合材料を準備し、その粉末にポリビニルブチラールなどの有機バインダーおよびトルエンなどの有機溶剤を加え混練してスラリーを得た。得られたスラリーをドクターブレード法によりシート状に成形して、セラミックグリーンシートを作製した。
【００１８】
一方、導電性組成物を次のように作製した。まず、導電性粉末としてＣｕ粉末およびＮｉ粉末と、有機ビヒクルとしてエチルセルロース樹脂またはアルキッド樹脂をテルピネオールなどの有機溶剤に混合したものを用い、三本ロールで混練して作製した。表１に導電性組成物の組成を示す。
【００１９】
【表１】
0003689988.tif 000002
【００２０】
次に、この導電性組成物を用いて上記セラミックグリーンシート上にスクリーン印刷により回路を形成した。次に、これらセラミックグリーンシートを複数枚積層して圧着した後、所定寸法に切断し、その後Ｎ2雰囲気中で１０００℃で１〜２時間焼成して多層セラミック基板を得た。
【００２１】
続いて、焼成したセラミック基板を溶剤で脱脂し、導体表面の油分、酸化膜を除去しアルカリ溶液によりエッチング処理を行う。そして、Ｐｄによる活性化処理を省略し、直接無電解Ｎｉメッキを行った。
【００２２】
得られたＮｉメッキ膜の表面をＳＥＭで確認しメッキ付け性を比較した。次いで半田付け性を比較した。密着強度は面積１．５ｍｍ□のメッキ膜上にリード線を半田付けし、リード線を垂直方向に引っ張り測定した。以上の評価結果を表１に併せて示す。なお、表１において、試料番号に＊印を付したものは本発明の範囲外のものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の導電性組成物を用いれば、厚膜電極上にメッキ付け性、半田付け性、および密着強度の優れた無電解Ｎｉメッキ膜を形成することが可能である。また、Ｐｄ溶液による活性化処理を行わなくても無電解メッキ膜を形成することが可能となる。従って、より信頼性の高い多層セラミック基板を得ることが可能である。