(57)【要約】【課題】ガラスセラミックスからなる絶縁基体と抵抗体を同時焼成で焼結させるときに、抵抗体成分が拡散して抵抗値がばらついてしまう。【解決手段】ガラスセラミック焼結体から成る絶縁基体１と、この絶縁基体１の内部および／または表面に絶縁基体１とそれぞれ同時焼成により形成された配線層２および、この配線層２にその両端部が接続されている抵抗体３とを具備して成る配線基板であって、抵抗体３は、酸化錫と白金との混合物から成るとともに、その両端部における酸化錫の含有率がその中央部における酸化錫の含有率よりも低い。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスセラミックスから成る絶縁基体と、該絶縁基体の内部および／または表面に前記絶縁基体とそれぞれ同時焼成により形成された配線層および該配線層にその両端部が接続されている抵抗体とを具備して成る配線基板であって、前記抵抗体は、酸化錫と白金との混合物から成るとともに、その両端部における酸化錫の含有率がその中央部における酸化錫の含有率よりも低いことを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガラスセラミックスから成る絶縁基体の内部および／または表面に抵抗体を備えた配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セラミックスから成る絶縁基体の内部および／または表面に、前記絶縁基体と同時焼成により形成された配線層および抵抗体を備えた配線基板が知られている。
【０００３】
このような配線基板は、絶縁基体用の複数のセラミックグリーンシートに配線層用の導体ペーストや抵抗体用の抵抗体ペーストを印刷塗布するととも上下に積層し、それらを同時焼成することにより製作される。なお、このような配線基板における絶縁基体としては、一般的にはガラスセラミックスが用いられ、配線層としては銅や金、銀、銀合金等の金属が、抵抗体としては酸化ルテニウムや酸化錫とガラスとの混合物が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような配線基板においては、絶縁基体と配線層と抵抗体とを同時焼成する際に、抵抗体中のガラス成分と絶縁基体中のガラス成分とが反応して相互拡散し、それにより抵抗体の抵抗値に例えば±２０％を超える大きなばらつきが発生してしまうという問題点を有していた。また、配線層と抵抗体との密着性が悪く、両者の接続信頼性が低いという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラスセラミックスからなる絶縁基体と同時焼成される抵抗体の抵抗値ばらつきが小さいとともに配線層と抵抗体との接続信頼性が高い配線基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、ガラスセラミックスから成る絶縁基体と、該絶縁基体の内部および／または表面に前記絶縁基体とそれぞれ同時焼成により形成された配線層および該配線層にその両端部が接続されている抵抗体とを具備して成る配線基板であって、前記抵抗体は、酸化錫と白金との混合物から成るとともに、その両端部における酸化錫の含有率がその中央部における酸化錫の含有率よりも低いことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の配線基板によれば、抵抗体の組成を化学的に安定な酸化錫と白金との混合物としたことから、絶縁基体と配線層および抵抗体とを同時焼成する際に、抵抗体と絶縁基体との間でガラス成分の反応が起こることはなく、ガラス成分の相互拡散もないので、抵抗体の抵抗値に大きなばらつきが発生することがない。また、抵抗体は、その両端部における酸化錫の含有率がその中央部における酸化錫の含有率よりも低いことから、酸化錫の含有率の低い両端部と配線層との接続部において、配線層を構成する金属と抵抗体を構成する白金との間に拡散による合金が形成されて強固に結合し、その結果、配線層と抵抗体とが強固に密着して両者の接続信頼性を高いものとすることができるとともに、中央部に多く存在する酸化錫により抵抗体として必要な高い抵抗値を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、１はガラスセラミックスから成る絶縁基体、２は配線層、３は抵抗体である。
【００１０】
絶縁基体１は、複数のガラスセラミックス層が積層されて構成されており、その内部および／または表面、この例では内部いわゆる内層に配線層２および抵抗体３が配設されている。
【００１１】
配線層２は、銅や銀、金、銀合金等の金属粉末の焼結体であり、抵抗体３は酸化錫と白金との混合物である。そして、抵抗体３はその両端部が配線層２に接続されている。
【００１２】
このような配線基板の絶縁基体１および配線層２および抵抗体３は同時焼成により形成されており、例えば、まず、ガラス粉末およびフィラー粉末（セラミック粉末）、さらに有機バインダ、可塑剤、有機溶剤等を混合してスラリーを得て、これをドクターブレード法や圧延法、カレンダーロール法等によってガラスセラミックグリーンシートを製作する。
【００１３】
ガラス粉末としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系やＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は前記と同じである）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３はＬｉ，ＮａまたはＫを示す）、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３は前記と同じである）、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等を用いることができる。また、フィラー粉末としては、例えばＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２、ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル、ムライト、コージェライト）等を用いることができる。
【００１４】
次に、配線層２用の導体ペーストとして銅や銀、金、銀合金等の金属粉末に、適当な有機バインダ、溶剤を混練してペースト化したものを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等によりガラスセラミックグリーンシート表面に塗布する。
【００１５】
また同様に、抵抗体３用の抵抗体ペーストとして白金および酸化錫の粉末に、適当な有機バインダ、溶剤を混練してペースト化したものを、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等によりガラスセラミックグリーンシート表面に塗布する。
【００１６】
そして、これらのガラスセラミックグリーンシートを複数枚積み重ね、５０〜１００℃の熱と３〜２０ＭＰａの圧力を加えて熱圧着することによって積層体を製作して、この積層体を、温度約９００℃で焼成することにより、配線基板とすることができる。
【００１７】
このとき、本発明においては抵抗体３は化学的に安定な酸化錫および白金から成ることから、抵抗体３と絶縁基体１との間でガラス成分の反応が起こることはなく、したがって、ガラス成分の拡散もないので、抵抗体３の抵抗値に大きなばらつきが発生することはない。
【００１８】
なお、抵抗体ペーストの白金および酸化錫の粉末は粒径が０．４〜０．８μｍで球形状に近い粒が望ましい。これは均一な焼結状態を得るためのものであり、例えば白金粉末で部分的に大きい粒径が存在した場合、その部分のみ局所的に抵抗値が低下し抵抗値が安定しにくい傾向がある。
【００１９】
また、抵抗体ペースト中の酸化錫および白金は、それぞれ４０〜７０質量％および３０〜６０質量％の範囲にすることが好ましい。白金が６０質量％を超えると、白金同士の焼結による低抵抗パス（低抵抗経路）の形成が多くなりやすく、抵抗体３の抵抗値が１Ω以下になりばらつきが大きくなる傾向がある。一方、白金が３０質量％未満では白金同士の焼結による低抵抗パスの形成が少なくなりやすく、抵抗体３の抵抗値が１０ｋΩ以上になり抵抗値のばらつきが大きくなる傾向がある。
【００２０】
さらに本発明においては、抵抗体３はその両端部における酸化錫の含有率がその中央部における含有率よりも低くなっている。このように、抵抗体３の両端部における酸化錫の含有量が抵抗体３の中央部における酸化錫の含有率よりも低いことにより、配線層２と接続された両端部では、配線層２を構成する金属が抵抗体３を構成する白金に拡散して合金を形成して強固に接合し、その結果、配線層２と抵抗体３とが強固に密着し、両者の接続信頼性が高いものとなるとともに、中央部に多く存在する酸化錫により抵抗体３として必要な高い抵抗値を得ることができる。
【００２１】
このように、抵抗体３の両端部における酸化錫の含有量を抵抗体３の中央部における含有量よりも低いものとするには、抵抗体３用の抵抗体ペーストを印刷塗布する際に、抵抗体３の両端部に対応して酸化錫の含有率の低い抵抗体ペーストを用い、中央部に対応して酸化錫の含有率の高い抵抗体ペーストを用いればよい。あるいは、絶縁基体１と配線層２と抵抗体３とを同時焼成により得る際に、焼成時間を十分に長いものとすることにより配線導体２を構成する銅等の金属を抵抗体３の両端部に多量に拡散させてその両端部における酸化錫の含有量を中央部に対して相対的に低くする方法が採用される。
【００２２】
なお、抵抗体３はその両端部における酸化錫の含有率がその中央部における含有率の５０〜７０％程度であることが好ましい。抵抗体３の両端部における酸化錫の含有率が中央部における含有率に対して５０％未満の場合には、配線層２を構成する金属と抵抗体３を構成する白金との合金が配線層２と抵抗体３との間に多く形成されるため、両端部における抵抗値が低くなってしまい抵抗値のバラツキが大きくなる傾向にあり、７０％を超えると配線導体２と抵抗体３との間に形成される銅と白金の合金層が少なくなり、配線導体２と抵抗体３との強い密着が得られなくなる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、抵抗体の組成を化学的に安定な酸化錫と白金との混合物としたことから、絶縁基体と配線層および抵抗体とを同時焼成する際に、抵抗体と絶縁基体との間でガラス成分の反応が起こることはなく、ガラス成分の相互拡散もないので、抵抗体の抵抗値に大きなばらつきが発生することがない。また、抵抗体は、その両端部における酸化錫の含有率がその中央部における酸化錫の含有率よりも低いことから、酸化錫の含有率の低い両端部と配線層との接続部において、配線層を構成する金属と抵抗体を構成する白金との間に拡散による合金が形成されて強固に結合し、その結果、配線層と抵抗体とが強固に密着して両者の接続信頼性を高いものとすることができるとともに、中央部に多く存在する酸化錫により抵抗体として必要な高い抵抗値を有する配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基体
２：配線層
３：抵抗体
【図１】
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