(57)【要約】      （修正有）【課題】メタライズ配線層の導体抵抗を上昇させることなく、絶縁基板とメタライズとの接着強度を高く維持し、かつ基板反りを抑制するメタライズ組成物を提供する。【解決手段】銅粉末と、ガラス粉末と、水酸基含有アクリル系樹脂からなる有機バインダと、溶剤とを含有することを特徴とし、前記水酸基含有アクリル系樹脂が、水酸基を含有しないメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有しないアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ａ）と、水酸基を含有するメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有するアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ｂ）との重合体からなり、前記（ｂ）／（（ａ）＋（ｂ））の割合が０．１〜２０質量％から構成され、特に前記水酸基含有アクリル系樹脂が、イソブチルメタクリル酸エステル単量体と、水酸基を含有するイソブチルメタクリル酸エステル単量体と、の重合体からなることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅粉末と、ガラス粉末と、水酸基含有アクリル系樹脂からなる有機バインダと、溶剤とを含有することを特徴とする導体ペースト。
【請求項２】
前記水酸基含有アクリル系樹脂が、水酸基を含有しないメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有しないアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ａ）と、水酸基を含有するメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有するアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ｂ）との重合体からなり、前記（ｂ）／（（ａ）＋（ｂ））の割合が０．１〜２０質量％から構成されることを特徴とする請求項１記載の導体ペースト。
【請求項３】
前記水酸基含有アクリル系樹脂が、イソブチルメタクリル酸エステル単量体と、水酸基を含有するイソブチルメタクリル酸エステル単量体と、の重合体からなることを特徴とする請求項１又は２記載の導体ペースト。
【請求項４】
前記水酸基含有アクリル系樹脂の平均分子量が、３０，０００〜１５０，０００であることを特徴請求項１〜３記載のうちいずれかに記載の導体ペースト。
【請求項５】
前記銅粉末は、平均粒径が２〜６μｍであることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の導体ペースト。
【請求項６】
前記銅粉末の累積粒度１０％、５０％、９０％における累積粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０とした時に、関係式（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２を満たすことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれかに記載の導体ペースト。
【請求項７】
セラミック粉末とガラス粉末と有機バインダとを含有するセラミックグリーンシートを作製する成形工程と、該セラミックグリグーンシートに貫通孔を形成する穿孔工程と、該貫通孔を有するセラミックグリーンシートの表面及び／又は貫通孔に、請求項１〜６のうちいずれかに記載の導体ペーストを用いて導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程と、前記導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを焼成する焼成工程とを具備してなることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程と、前記焼成工程との間に、前記導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程によって形成された前記導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを複数積層する積層工程を具備することを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温焼成ガラスセラミックに金属面を形成することによって、例えば高密度多層配線基板、ＩＣ又はトランジスタパッケージ、電気絶縁用電子部品等に利用できる導体ペースト及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板は、絶縁基板の表面あるいは内部にメタライズ配線層が配設された構造からなる。また、この配線基板を用いた代表的な例として、半導体素子、特にＬＳＩ（大規模集積回路素子）等の半導体集積回路素子を収容するための半導体素子収納用パッケージがある。
【０００３】
これらの半導体素子収納用パッケージは、一般にアルミナセラミックス等の電気絶縁材料を用いており、その絶縁基板の表面及び、内部にＷ、Ｍｏ等の高融点金属粉末からなる複数個のメタライズ配線層が形成されている。更に、その絶縁基板の下面には接続パッドが形成されており、その接続パッドには適当な接続端子が取り付けられ、外部回路基板と電気的に接続する。また、絶縁基板の上面には、半導体素子が搭載され、この半導体素子は、蓋体によって気密に封止される。
【０００４】
また、半導体素子収納用パッケージにおける絶縁基板としては、前記アルミナセラミックス等に代えて、最近では、メタライズ配線層としてＣｕ、Ａｇなどの低抵抗金属により形成することができる１０００℃前後で焼成可能なセラミック材料として、ガラス粉末にセラミックフィラー粉末を添加し焼成してなる、いわゆるガラスセラミックスなどの絶縁材料が提案されている。
【０００５】
このようなガラスセラミックスの表面及び内部に、銅を主成分とするメタライズ配線層を具備する絶縁基板の製造方法としては、ガラスセラミックス原料粉末、有機バインダに溶剤を添加して調製したスラリーをドクターブレード法などによってシート状に成形し、得られたグリーンシートに貫通孔を打ち抜き加工し、該貫通孔に銅を主成分とする導体ペーストを充填してビアホール導体を形成し、グリーンシート上に銅を主成分とする導体ペーストを配線パターン状にスクリーン印刷法などで印刷形成し、配線パターンやビアホール導体が形成されたグリーンシートを複数枚加圧積層し、８００〜１０００℃で焼成する方法がよく知られている。
【０００６】
例えば、前記銅を主成分とする導体ペーストとして主成分のＣｕまたはＣｕ２Ｏ、あるいはＣｕ−Ｃｕ２Ｏ混合物またはＣｕ−ＣｕＯ混合物に対して、金属酸化物としてＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２などの無機成分を総量で０．５〜３０．０体積％含有したことを特徴とする銅メタライズ組成物などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１に記載の銅メタライズ組成物では後工程の半田濡れ性を阻害せず、かつガラスセラミックスからなる絶縁基板の反りやうねりなどの変形を効果的に防止することができ、銅メタライズ配線層とガラスセラミック絶縁基板との界面の接着強度が高く、安定した接着強度を得ることができる。
【０００８】
ところが、ガラスセラミック絶縁基板と銅メタライズの焼成収縮曲線が全く異なることから、基板反り、及び、ガラスセラミック絶縁基板と銅メタライズ配線層間の剥離による膨れが発生する。これら基板反り、及び、膨れを抑制するためには、ガラスセラミック絶縁基板と銅メタライズの焼成収縮曲線の整合性を高める必要があり、そのためには上記メタライズ組成物中に金属酸化物などの無機成分の添加量を多くしなければならなかった。
【０００９】
その結果、メタライズ配線層の表面に金属酸化物が露出し、めっき性の低減、外観歩留りの低下、メタライズ配線層と絶縁基板との接着強度の低下につながるといった問題があった。また逆に、めっき性、外観、接着強度等の項目をすべて優先にすると、メタライズ組成物中への金属酸化物などの無機成分の添加を抑えなければならず、その結果、銅メタライズ組成物とガラスセラミック絶縁基板の焼成収縮曲線の相違により、基板反りが発生するという問題があった。
【００１０】
そこで、メタライズ配線層中のＣｕ粒子の表面にＳｉＯ２からなる被覆層を形成させて、メタライズの焼成収縮曲線をガラスセラミック絶縁基板の焼成収縮曲線に近づけて基板反りを無くすことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−９５６８６号公報
【特許文献２】特開平１５−１６３４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に記載されたセラミック配線基板は、絶縁基板とメタライズとの濡れが改善され、接着強度を高く維持できるとともにメタライズ中にめっき性を劣化させる多量のフィラー成分を添加することなしに、基板反りを抑制することができるものの、メタライズ配線層の導体抵抗が上昇するという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明は、メタライズ配線層の導体抵抗を上昇させることなく、絶縁基板とメタライズとの接着強度を高く維持し、かつ基板反りを抑制するメタライズ組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の導体ペーストは、銅粉末と、ガラス粉末と、水酸基含有アクリル系樹脂からなる有機バインダと、溶剤とを含有することを特徴とするものである。
【００１４】
特に、前記水酸基含有アクリル系樹脂が、水酸基を含有しないメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有しないアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ａ）と、水酸基を含有するメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有するアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ｂ）との重合体からなり、前記（ｂ）／（（ａ）＋（ｂ））の割合が０．１〜２０質量％から構成されることが好ましい。
【００１５】
また、前記水酸基含有アクリル系樹脂が、イソブチルメタクリル酸エステル単量体と、水酸基を含有するイソブチルメタクリル酸エステル単量体と、の重合体からなることが好ましい。
【００１６】
また、前記水酸基含有アクリル系樹脂の平均分子量が、３０，０００〜１５０，０００であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の導体ペーストは、前記銅粉末の平均粒径（Ｄ５０）２〜６μｍであることが望ましい。
【００１８】
また、本発明の導体ペーストは、前記銅粉末が関係式（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２を満たすことが好ましい。
【００１９】
本発明の配線基板の製造方法は、セラミック粉末とガラス粉末と有機バインダとを含有するセラミックグリーンシートを作製する成形工程と、該セラミックグリグーンシートに貫通孔を形成する穿孔工程と、該貫通孔を有するセラミックグリーンシートの表面及び／又は貫通孔に、請求項１〜６のうちいずれかに記載の導体ペーストを用いて導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程と、前記導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを焼成する焼成工程とを具備してなることを特徴とする。
【００２０】
特に、前記導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程と、前記焼成工程との間に、前記導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程によって形成された前記導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを複数積層する積層工程を具備することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、銅導体ペースト中の有機バインダを選択することで、ペースト中の銅粉末の分散状態を顕著に改善でき、その焼結体の導体抵抗を低くでき、絶縁基板とメタライズとの接合強度を高め、基板反りを抑制できるとの知見に基づくものであり、銅導体ペースト中の有機バインダとして、従来の水酸基を含有しないアクリル系樹脂に代えて、水酸基を含有したアクリル系樹脂用いることで、メタライズ配線層の導体抵抗を上昇させることなく、絶縁基板とメタライズとの接着強度を高く維持し、かつ基板反りを抑制するメタライズ組成物を実現したものである。
【００２２】
即ち、本発明の導体ペーストは、バインダ中の個々の側鎖に官能基として水酸基を添加すると、水酸基の近傍には銅が引き寄せられた状態で該バインダの主鎖がペースト中を３次元的に広がるため、ペースト中における銅粉末の分散状態が良好となる。この状態は、とりもなおさず、銅粉末同士間の距離、隙間がより確保された状態であるため、官能基として水酸基を添加せず銅粉末の充填が高い状態と比較して、メタライズの焼成収縮量が高く、また、メタライズの焼成収縮開始温度がより高温側へとシフトしたものとなる。その結果、メタライズの焼成収縮量が、ガラスセラミック基板の焼成収縮量に近づくため、両者の焼成収縮量差は低減する。
【００２３】
また、本発明によって、ペースト中の銅粉末の分散状態が向上するため、焼成収縮完了後において銅メタライズの凝集や粒子間の隙間がなく、より均一で緻密な銅メタライズ組織が形成されため、低い導体抵抗が確保され、さらに、めっき性が良好となる。これは、銅配線層表面の組織が緻密であるため、めっき工程でのめっき欠けがなくなるからである。また、めっき性が良好なことから、絶縁基板と銅配線層との接着強度を高く維持することができる。
【００２４】
さらに、メタライズの焼成収縮開始温度は、ガラスセラミック基板の焼成収縮開始温度に近づくことから、両者の焼成収縮曲線の整合性が極めて高くなり、銅メタライズとガラスセラミック基板との焼成収縮のずれが著しく低減される。その結果、焼成収縮のずれによって発生する応力が緩和され、基板の反りや変形を抑制することができる。
【００２５】
また、本発明の配線基板の製造方法は、セラミック粉末とガラス粉末と有機バインダとを含有するセラミックグリーンシートを作製する成形工程と、該セラミックグリグーンシートに貫通孔を形成する穿孔工程と、該貫通孔を有するセラミックグリーンシートの表面及び／又は貫通孔に、請求項１〜６のうちいずれかに記載の導体ペーストを用いて導体層及び／又はビア導体を形成する形成工程と、前記導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを複数積層する積層工程と、更には、前記導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを焼成する焼成工程とを具備してなることを特徴とし、これにより、基板の反りやうねり等の変形が極めて小さく、低抵抗で、かつ銅配線層との接着強度が高い配線基板が製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の配線基板の一例を示すもので、絶縁基板の表面あるいは内部にメタライズ配線層が配設された、いわゆる配線基板の基礎的構造を具備する代表的な例である半導体素子収納用パッケージの概略断面図である。
【００２７】
図１の半導体素子収納用パッケージＡは、絶縁基板１と、蓋体２と、配線層３と、接続端子４と、パッケージの内部に収納される半導体素子５と、により構成され、絶縁基板１及び蓋体２は半導体素子５を内部に気密に収容するための容器６を構成する。即ち、絶縁基板１の凹部に設けられた半導体素子搭載部に、ガラス、樹脂等の接着剤を用いて半導体素子５を接着固定される。
【００２８】
絶縁基板１は、表面及び内部に配線層３を形成してなり、半導体素子５から配線層３を介して絶縁基板１の下面に設けられた多数の接続パッド４ａに電気的に接続されている。この接続パッド４ａの表面には半田（錫−鉛合金）などのロウ材から成る突起状端子４ｂが外部回路基板（図示せず）への接続端子として取着されている。
【００２９】
この突起状端子４ｂの取付け方法としては、球状もしくは柱状のロウ材を接続パッド４ａに並べる方法と、スクリーン印刷法によりロウ材を接続パッド４ａ上に印刷する方法等を採用できる。
【００３０】
なお、接続パッド４ａと電気的に接続されたメタライズ配線層３は、半導体素子５の各電極とボンディングワイヤを介して電気的に接続されることにより、半導体素子５の電極は、接続パッド４ａと電気的に接続されることになる。
【００３１】
本発明によれば、メタライズ配線層３を形成するための導体ペーストが、銅粉末と、ガラス粉末と、水酸基含有アクリル系樹脂からなる有機バインダと、溶剤とを含有することが重要である。即ち、本発明は従来、有機バインダに用いられてきたアクリル系樹脂が水酸基を含有しないものであったのに対し、水酸基を含有したものを用いることにより、メタライズの焼成収縮量が、ガラスセラミック基板の焼成収縮量に近づくため、両者の焼成収縮量差は低減し、さらに、メタライズの焼成収縮開始温度が、ガラスセラミック基板の焼成収縮開始温度に近づくことで、両者の焼成収縮曲線の整合性が極めて高くなり、基板の反りや変形を抑制することができる。
【００３２】
また、本発明によってペースト中の銅粉末の分散状態が向上するため、緻密なメタライズ組織が形成されるため、低い導体抵抗が確保され、まためっき性が良好となる。その結果、絶縁基板と銅配線層との接着強度を高く維持することができる。
【００３３】
特に、前記水酸基含有アクリル系樹脂が、水酸基を含有しないメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有しないアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ａ）と、水酸基を含有するメタクリル酸エステル単量体と水酸基を含有するアクリル酸エステル単量体とから選ばれる１種（ｂ）との重合体からなり、前記（ｂ）／（（ａ）＋（ｂ））の割合が０．１〜２０質量、更には１〜１０質量％、より好適には３〜６であることが好ましい。
【００３４】
これにより、銅粉末の分散性をより高めることができ、導体配線においてより高い導電性を確保することが容易となり、また、めっき性がより良好となって、絶縁基板と銅配線層との接着強度をより高く維持することができる。
【００３５】
また、前記水酸基含有アクリル系樹脂が、イソブチルメタクリル酸エステル単量体と、水酸基を含有するイソブチルメタクリル酸エステル単量体と、の重合体からなることが好ましい。これにより、導体配線においてより高い導電性を確保することが容易になる。即ち、中性もしくは還元性雰囲気での熱分解性に優れ、かつ熱分解温度が高いため、中性もしくは還元性雰囲気で焼き付けを行っても、残留カーボンが微量であり、良好な焼結状態を得ることが容易になる。
【００３６】
また、前記水酸基含有アクリル系樹脂の分子量は、３０，０００〜１５０，０００、特に４０，０００〜１００，０００、更には５０，０００〜７０，０００であることが好ましい。これにより、より低抵抗な導体配線の特性を得ることが容易になる。即ち、バインダ樹脂中の凝集体などがなく、銅粉末の分散状態が極めて良くなるため、より均一で緻密な銅メタライズ組織が形成され、高い導電性を得ることがより容易になる。ここで、バインダの平均分子量は公知の分析法、例えば、ゲル浸透クロマトグラフ法（ＧＰＣ法）などを用いて測定できる。
【００３７】
また、銅粉末は、平均粒径（Ｄ５０）２〜６μｍ、特に４〜５μｍとすることが望ましい。このような粒径分布にすることで、空孔をより少なくし、より高い充填密度を得やすく、緻密なメタライズ組織を容易に得ることが可能となる。その結果、導体配線における導電性をより高めることができる。また、銅メタライズ層とガラスセラミック基板との体積収縮率の整合性がより向上し、それによって基板反りを効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、基板反りの抑制をより効果的にするという点で、銅粉末の累積粒度において、（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２を満足させることがより好ましい。ここで、Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０とは、横軸に粒径Ｄ（μｍ）、縦軸Ｑ％（その粒径以下の粒子が存在する割合・単位は粒子の容量％）をとった累積粒度曲線において、Ｑ％＝１０％、Ｄ５０％およびＤ９０％に対応するそれぞれの粒径Ｄの値をいう。
【００３９】
（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２とすることで、銅粉末の粒径をより均一化することができ、空孔をより少なくし、充填密度をより高めることが容易になる。その結果、緻密なメタライズ組織となり、メタライズの焼成時の体積収縮率が、セラミックグリーンシートの焼成時の体積収縮率により近づけることができ、基板反りを効果的に抑制することができる。
【００４０】
次に、本発明のセラミック配線基板の製造方法を説明する。
【００４１】
まず、セラミック粉末とガラス粉末と有機バインダとを含有するセラミックグリーンシートを作製する（成形工程）。この成形工程では、上記ガラスとフィラーとの混合物に、適当な成形の有機樹脂バインダを添加した後、所望の成形手段、例えば、ドクターブレード、圧延法、金型プレス等によりシート状に任意の形状に成形する。
【００４２】
次いで、成形工程で作製したセラミックグリグーンシートに貫通孔を形成する（穿孔工程）。例えば、打ち抜き加工を施し、貫通孔を形成する。
【００４３】
次に、メタライズ配線層３及び接続パッド４ａを形成するため、穿孔工程を経て作製された貫通孔を有するセラミックグリーンシートの表面及び／又は貫通孔に、導体ペーストを用いて、周知のスクリーン印刷法により所定のパターンを印刷塗布及び／又は貫通孔内に導体ペーストを充填する（導体形成工程）。この際、導体ペーストとして、上述したように、銅粉末と、ガラス粉末と、水酸基含有アクリル系樹脂からなる有機バインダと、溶剤とを含有したものを用いることが重要である。特に、金属成分１００質量部に対して、ガラスを０．５〜４質量部の割合で配合するのが好ましい。なお、導体ペーストは、所望により、可塑剤を含有させることもできる。
【００４４】
所望により、得られた導体層及び／又はビア導体を具備するセラミックグリーンシートを複数積層し、積層体を作製する（積層工程）。
【００４５】
次いで、導体形成工程で得られたセラミックグリーンシート又は積層工程で得られた積層体を焼成する（焼成工程）。焼成は、例えば８５０℃〜１０５０℃の酸化性雰囲気中で行うことができ、これにより相対密度９０％以上に緻密化することができる。
【００４６】
但し、配線用の導体として銅を用いる場合には、焼成を８５０〜１０５０℃の非酸化性雰囲気中で行う。このようにして作製されたガラスセラミック焼結体中には、結晶性ガラスから生成した結晶相、ガラスとフィラーとの反応により生成した結晶相、あるいはフィラー成分が分解して生成した結晶相等が存在し、これらの結晶相の粒界にはガラス相が存在する。
【００４７】
最後に、所望により、配線基板のメタライズ配線層３の表面に、電解めっき法や無電解めっき法によってＣｕ、Ａｕ、Ｎｉなどのめっき層を形成することによって、配線基板を完成することができる（メッキ工程）。上述の工程を備えることで、基板の反りやうねり等の変形が極めて小さく、低抵抗で、かつ銅配線層との接着強度が高く、更にめっき性が良好な配線基板が製造できる。
【実施例】
【００４８】
ＳｉＯ２：５０．２質量％、Ａｌ２Ｏ３：５．０質量％、ＣａＯ：１５．１質量％、ＭｇＯ：１６．１質量％、ＳｒＯ１３．６質量％の組成を有する平均粒径３μｍの結晶性ガラスＡ粉末（軟化点８５０℃）を準備し、このガラスに対してフィラー成分として、平均粒径２μｍのＡｌ２Ｏ３を質量比で６０：４０になるように調合した。このガラスセラミック原料粉末Ａ１００質量％に対して、有機バインダとしてｐーメタクリル酸イソブチル樹脂を固形分で１１質量％、可塑剤としてフタル酸ジブチルを５質量％添加し、トルエンを溶媒としてボールミルにより３６時間混合しスラリーを調整した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．２ｍｍのグリーンシートを形成した。
【００４９】
更に、平均粒径が表１に記載の銅粉末を準備した。そして、この銅粉末に１００質量％（Ｃｕ換算）に対して、平均粒径が３．５μｍの上記絶縁基板の形成に用いた結晶性ガラス粉末を２質量％の割合で秤量添加した。更に、これら無機物成分１００質量％に対して、水酸基を含有しないアクリル系樹脂として、エチルメタクリレート（ＥＭＡ）、イソブチルメタクリレート（ｉ−ＢＭＡ）、エチルアクリレート（ＥＡ）、水酸基含有アクリル系樹脂として、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ヒドロキシイソブチルメタクリレート（Ｈｉ−ＢＭＡ）、ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）から選ばれる有機バインダを２質量％、有機溶剤としてテルピネオールを１５質量％添加混錬し、導体ペーストを調製した。
【００５０】
なお、累積粒度１０％、５０％及び９０％におけるそれぞれの累積粒径Ｄ１０、Ｄ５０及びＤ９０を測定し、粒度ばらつきをＤ＝（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０として定義し、Ｄを算出した。このＤ値が小さいほど粒度ばらつきが小さく、Ｄ値が大きいほど、粒度ばらつきが大きいことを意味するものである。また、表１の平均粒径は、Ｄ５０を平均粒径とした。
【００５１】
かくして得られた導体ペーストを前記ガラスセラミックグリーンシート上に焼成後の形状が１×１ｃｍ角、厚さ約１５μｍとなる銅メタライズ配線用パターン状にスクリーン印刷し、その下部にグリーンシート４枚を加圧積層したものを、絶縁基板反りを測定する為のモニターとし、焼成後の形状が２ｍｍ□、厚さ約１５μｍとなる銅配線用パターン状にスクリーン印刷し、その下部にグリーンシート６枚を加圧積層したものを、メタライズ配線層と絶縁基板との接着強度測定サンプルとした。また、焼成後の形状が幅０．１ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ約１５μｍとなる銅配線用パターン状にスクリーン印刷し、その上部にグリーンシート３枚、下部にパターン状にグリーンシート２枚積層したものを導体抵抗サンプルとした。
【００５２】
次いで、この未焼結状態の配線パターンが形成された積層体を、有機バインダなどの有機成分を分解除去するために、水蒸気含有窒素雰囲気中で７００℃の温度で３時間保持して脱脂した後、窒素雰囲気中で９１０℃に昇温して１時間保持し、配線基板を作製した。
【００５３】
反り測定モニターは表面粗さ計でＸ、Ｙ方向を測定し、その平均値で５０μｍ／１０ｍｍ□以下を良品とした。
【００５４】
接着強度測定モニターはその配線基板の銅配線層に厚さ１μｍのＮｉめっきを行い、その上に厚さ０．１μｍのＡｕめっきを施し、その上にフラックスを塗布し、更に２ｍｍφのＳｎ／Ｐｂ共晶半田ボールを乗せて、大気中にて５℃で１分間保持して半田ボール付けを行った。そしてクランププル強度測定機にて、半田ボールをつかんで垂直方向に引っ張り銅配線層が破断したときの最大荷重を銅配線層の接着強度として評価した。なお、良否の判断としては、最大荷重の最低値が２０ＭＰａを超える場合を良品とした。
【００５５】
導体抵抗モニターは、そのパターンの両端間の抵抗（μΩ・ｍ）を測定し、３μΩ・ｍ未満であれば、良品と判断した。
【００５６】
分散性の評価は、得られた導体ペーストを乾燥膜厚が１〜２μｍになるように、手刷り式スクリーン印刷でガラス板上に塗布した後、乾燥炉で乾燥させて得られた乾燥塗膜表面に現われる突起物をマイクロスコープで、マイクロスコープ視野（倍率１００倍）内に存在する突起物数を観察して、以下の基準で評価した。即ち、突起物の数が０〜１は均一に良く分散しており、◎で表示し、突起物の数が２〜９は均一に分散し、○で表示し、突起物の数が１０以上は一部に凝集が見られ、×で表示した。なお、この評価法では、突起物数が少ないほど分散性が優れている。結果を表１に示す。
【表１】
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【００５７】
水酸基を含有しないアクリル系樹脂からなる有機バインダを用いた本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１及びＮｏ．２は、凝集が観察され、反り量が９８μｍ以上と非常に大きく、かつ接合強度１７ＭＰａと低かった。更には、導体抵抗が３μΩ・ｍ以上と導電性が低かった。
【００５８】
これに対して、本発明に従い、水酸基を含有するアクリル系樹脂を用いた場合、分散性が改善され、反り量が５０μｍ未満に抑制することができ、接合強度、めっき性、導体抵抗において良好な結果が得られた。
【００５９】
特に、Ｎｏ．４、Ｎｏ．１２のように、水酸基含有アクリル系樹脂において、イソブチルメタクリル酸エステル単量体と、水酸基を含有するイソブチルメタクリル酸エステル単量体からなる樹脂を用い、前記水酸基を含有するイソブチルメタクリル酸エステル単量体の割合を５質量％とすることで、反り量を３０μｍ未満へとさらに低減することができた。
【００６０】
また、Ｎｏ．１５、Ｎｏ．１９のように、銅粉末の粒径がそれぞれ、１μｍ、７μｍであっても、水酸基を含有する単量体の割合を５質量％、平均分子量１００,０００以下、銅粉末の質量累積粒径Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０を用いて表される式（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０≦２とすることで、従来よりも反り量を抑えられ５０μｍ未満となったが、Ｎｏ．４、１７、１８のように銅粉末の粒径をさらには、２〜６μｍの範囲にすることで、さらに反りを抑えることができ、また、導体抵抗２．６μΩ・ｍと導電性を高くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の配線基板の代表例である半導体素子吸収用パッケージの概略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・絶縁基体
２・・・蓋体
３・・・メタライズ配線層
４・・・接続端子
４ａ・・・接続パッド
４ｂ・・・突起状端子
５・・・半導体素子
６・・・容器
Ａ・・・半導体素子収納用パッケージ
【図１】
2006228777.tif 000004