导电膏及使用该导电膏的陶瓷基板制造技术

本发明专利技术提供一种耐镀敷性优良，镀敷处理后也具有对陶瓷基板和镀膜的良好的粘附性，且在共烧的情况下能够除去烧制后的约束层而不残留在表面导体上的约束烧制用的导电膏及使用该导电膏的陶瓷基板。一种导电膏，其含有在膏组合物中的含有率为60～95质量％的Ag粉末、相对于Ag粉末的质量为0.5～5质量％的硼硅酸类玻璃粉末、其余为铂族金属添加剂和有机载体，上述铂族金属添加剂至少含有Ru和Rh两种金属，该铂族金属添加剂的Ru和Rh的各自的含量相对于上述Ag粉末的质量以金属成分换算为0.05～5质量％的Ru和0.001～0.1质量％的Rh。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及导电膏及使用该导电膏的陶瓷基板，详细而言，涉及适合形成通过约束烧制法制作的低温烧成陶瓷基板(LTCC基板)的表面导体的Ag基导电膏及使用该Ag基导电膏的陶瓷基板。
技术介绍
作为在制作低温烧制陶瓷基板时使用的烧制法，已知有约束烧制法(无收缩烧制法)。约束烧制法具有可以减小基板的平面方向(XY方向)的收缩从而提高尺寸精度和平坦度的优点，因此，近年来，其使用大幅增加。约束烧制法一般已知为如下方法：在烧制前的低温烧制陶瓷生坯片层叠体的至少一个表面上，层叠未在800～1000℃烧结的约束烧制用氧化铝生坯片作为约束层，在800～1000℃烧制，然后除去该约束层来制造低温烧制陶瓷基板，有在烧制时沿厚度方向(Z方向)对陶瓷基板加压的加压法和在不加压的情况下进行烧制的无加压法。加压法中，对烧制中的陶瓷基板施加均匀的压力，因此，可以制作更平坦且尺寸精度更高的低温烧制陶瓷基板。通常，在低温烧制陶瓷基板的最外层，用导电膏形成表层布线图案或引线接合焊盘用导体等的表面导体。作为该导电膏，一般使用电阻值低的、电特性优良的低熔点贵金属即Ag、Ag-Pd、Ag-Pt等Ag基、Cu基、Au基等导电膏。作为使用导电膏形成表面导体的方法，有与低温烧制陶瓷生坯片层叠体一体同时烧制的共烧法和在低温烧制陶瓷生坯片层叠体的烧制后进行印刷和烧制的后烧制法。对于共烧法而言，后面部分的工序数比后烧制法少，因此在作业效率良好且生产成本廉价等方面优良。因此，最近，共烧法逐渐成为主流。在利用约束烧制法通过共烧形成表面导体的情况下，在烧制后的表面导体上存在的约束层的残留物通过喷砂等技术进行研磨而除去。然后，为了提高焊接性、接合性、耐热性等而得到可靠性高的电连接，在表面导体的表面上通过实施镀敷处理而形成Ni、Sn、焊料等的镀膜。为了在进行约束烧制的陶瓷基板上形成表面导体，目前报道了多种导电膏。例如，报道了一种导电膏，其特征在于，相对于主要含有Ag粉末或Ag基合金粉末的导体粉末100重量％，添加0.005～0.050重量％Rh，上述Ag基粉末通过电子显微镜观察法测定的一次粒子的平均粒径为1.5～4.5μm，且通过离心沉降法测定的聚集粒子的平均粒径为5.0～12μm，设定烧制时的印刷导体的收缩行为使得从400℃升温到700℃的收缩率为2.0～10.5％，且从400℃升温到900℃的收缩率为10.0～21.1％(参见专利文献1)。该导电膏中，即使不增加玻璃料、金属氧化物的配合量，也使Ag基导电膏的收缩行为接近低温烧制陶瓷生坯片的收缩行为，从而减少烧制基板的翘曲，并且良好地保持印刷导体的电阻值，实现质量改善、成品率提高。另外，作为用于提高基板和表面导体的粘附性的导电膏，报道了一种导电膏，其特征在于，以中值直径为2.0μm以上且7.0μm以下的Ag粉末；软化点为650℃以上且800℃以下的玻璃料为主要成分的无机粘结剂；有机载体为主要成分，上述玻璃料为SiO2-B2O3-R2O基玻璃，R包含Li、Na、K中的至少1种，上述SiO2在上述玻璃料中以重量比计含有70％以上，上述玻璃粉的添加量相对于上述Ag粉末以重量比计为1.5％以上且5.0％以下，上述玻璃料的中值直径和Ag粉末的中值直径之比为0.4以下(参见专利文献2)。此外，作为用于抑制陶瓷基板的变形、翘曲的导电膏，报道了一种导电膏，其特征在于，在从烧制中的脱脂结束到烧制结束期间显示脱脂后收缩，且包含选自Pt、Rh、Cu、Pd、Ni、Au的至少1种的收缩率控制材料，在上述收缩率控制材料为Rh的情况下，为1重量％以下，在上述收缩率控制材料为Pt的情况下为5重量％以下，在上述收缩率控制材料为Cu的情况下为5重量％以下(参见专利文献3)。除此以外，作为用于充分确保烧制后的表面导体对陶瓷基板的胶粘强度且抑制镀敷不良的产生的导电膏，报道了一种导电膏，其特征在于，以Ag为主体，并且含有与Ag固溶的贵金属，并且含有玻璃成分(参见专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-47856号公报专利文献2：日本特开2011-142307号公报专利文献3：日本特开2002-26528号公报专利文献4：日本特开2008-112786号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题上述的约束烧制法虽然具有可以有效地制作平坦且尺寸精度高的低温烧制陶瓷基板的优点，但是其中使用的现有的导电膏存在如下所述的问题。首先，作为第一个问题，可以举出如下方面，即，在约束烧制法中使用的现有的导电膏的耐镀敷性低。现有的导电膏中，为了提高表面导体与陶瓷基板的胶粘强度，一般添加玻璃料，但由添加有玻璃料的导电膏、特别是以Ag为导电材料的添加玻璃料的导电膏形成的表面导体存在易于成为致密性差的结构体的缺点。即，由现有的导电膏形成的表面导体的致密性不足，因此，在烧制后进行电镀等的情况下，镀液侵入表面导体内，由此，有时表面导体与陶瓷基板及镀膜的粘附性降低，或损害表面导体的导电性。作为第二问题，可以举出如下方面，即，在将表面导体与陶瓷基板共烧的情况下，不容易从由现有的导电膏形成的表面导体上除去约束层的残留物。在通过约束烧制法共烧后剥离约束层时，有时约束层的一部分残留于表面导体上，当通过研磨除掉该残留物时，表面导体的表面也被研磨，而使表面导体的表面产生凹凸。结果，损害表面导体与镀膜间的粘附性，导致镀敷附着性的降低、引线接合不良。鉴于上述问题，本专利技术的课题在于，提供一种耐镀敷性优良，镀敷处理后也具有对陶瓷基板和镀膜的良好的粘附性，且在共烧的情况下可以容易地除去烧制后的约束层而不残留于表面导体上的约束烧制用的导电膏及使用该导电膏的陶瓷基板。用于解决问题的手段本专利技术人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，构成导电膏的各种成分中，优化Ag粉末、玻璃粉末和铂族金属添加剂的种类及含量，进一步优选优化Ag粉末的种类，由此可以解决上述问题，并最终完成本专利技术。即，本专利技术的导电膏含有在膏组合物中的含有率为60～95质量％的Ag粉末、相对于Ag粉末的质量为0.5～5质量％的硼硅酸类玻璃粉末、其余为铂族金属添加剂和有机载体，用于印刷在低温烧制陶瓷生坯片层叠体上并通过约束烧制而形成表面导体，其特征在于，所述铂族金属添加剂至少含有Ru和Rh两种金属，该铂族金属添加剂的Ru和Rh的各自的含量相对于所述Ag本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电膏，其含有在膏组合物中的含有率为60～95质量％的Ag粉末、相对于Ag粉末的质量为0.5～5质量％的硼硅酸类玻璃粉末、其余为铂族金属添加剂和有机载体，用于印刷在低温烧制陶瓷生坯片层叠体上并通过约束烧制而形成表面导体，其特征在于，所述铂族金属添加剂至少含有Ru和Rh两种金属，该铂族金属添加剂的Ru和Rh的各自的含量相对于所述Ag粉末的质量以金属成分换算为0.05～5质量％的Ru和0.001～0.1质量％的Rh。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.03 JP 2012-2209261.一种导电膏，其含有在膏组合物中的含有率为60～95质量％的
Ag粉末、相对于Ag粉末的质量为0.5～5质量％的硼硅酸类玻璃粉末、
其余为铂族金属添加剂和有机载体，用于印刷在低温烧制陶瓷生坯片
层叠体上并通过约束烧制而形成表面导体，其特征在于，
所述铂族金属添加剂至少含有Ru和Rh两种金属，该铂族金属添
加剂的Ru和Rh的各自的含量相对于所述Ag粉末的质量以金属成分
换算为0.05～5质量％的Ru和0.001～0.1质量％的Rh...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤稔，河田智明，平野雅裕，小野住重和，
申请(专利权)人：TDK株式会社，田中贵金属工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP