JP4683743B2

JP4683743B2 - Wiring board manufacturing method

Info

Publication number: JP4683743B2
Application number: JP2001053284A
Authority: JP
Inventors: 千景堂本; 明俊富山
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002261437A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＥＤアレイヘッドやサーマルヘッド等のヘッド基板を製造するのに用いられる配線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、ＬＥＤアレイヘッドやサーマルヘッド等のヘッド基板として、基板１１の上面に多数の配線導体１２を被着・形成した配線基板（図３参照）が用いられている。
【０００３】
かかる従来の配線基板の基板１１としてはガラスやアルミナセラミックス等の電気絶縁性材料が、配線導体１２としては銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が用いられており、配線導体１２のパターン形成は、厚膜手法を採用する場合、まず上述した金属材料の粉末に適当な有機溶剤、有機バインダー、ガラスフリット等を添加・混合して得た所定の導電ペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板１１の上面に印刷・塗布し、これを高温で焼き付けることにより行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＬＥＤアレイヘッドやサーマルヘッド等の記録ヘッドにおいては画像をより細かく表現し得るように発光ダイオードや発熱素子等の記録素子をより高密度に配列させることが求められており、このような記録ヘッドを実現するには、記録素子のみならず、配線導体１２についても高密度にパターン形成する必要がある。
【０００５】
しかしながら、先に述べた従来の配線基板の製造方法においては、導電ペーストを基板１１の上面に印刷した際、導電ペーストの一部が流れて横方向に拡がる傾向があり、そのため、配線導体１２を例えば配列ピッチ１００μｍ以下の高い密度でパターン形成しようとすると、隣接するパターン同士が上述した導電ペーストの拡がりによって短絡してしまい、製造歩留りが著しく低下する欠点を有していた。
【０００６】
また上述した従来の製造方法によって得られる配線基板の配線導体１２はその下面を導電ペースト中に含有させたガラスフリットの接着力のみによって下地となる基板１１に対して被着させたものであることから、基板１１に対する密着力がやや不足する傾向がある。それ故、配線導体１２の表面に更にメッキ膜を被着させたり、或いは、配線基板が使用時等に高温になったりすると、配線導体１２と基板１１との間に大きな応力が印加され、配線導体１２が前記応力によって基板１１より剥離するという欠点を有していた。
【０００７】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、配線導体を導電ペーストの印刷によって形成する際に隣合うパターン同士の短絡を有効に防止することができ、しかも配線導体を下地に対して強固に被着させておくことができる高生産性、高信頼性の配線基板を得ることが可能な配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板の製造方法は、基板の上面に塗布したガラスペーストをこのガラスの軟化点よりも低い温度で仮焼成することにより、気孔率が１０％〜６０％の多孔質のガラスから成る下地層を形成する工程と、前記下地層の上面に有機溶剤及び金属微粒子を含む導電ペーストを所定パターンに印刷するとともに、該印刷した導電ペーストの前記有機溶剤及び前記金属微粒子の一部を下地層内に含浸させる工程と、前記導電ペーストを、下地層を形成するガラスの軟化点と同等もしくはそれ以上の温度で焼結させて、下地層を気孔率が５％以下となるように緻密化するとともに、該下地層のガラスを前記導電ペーストの側に拡散させて、一部が下地層中に埋設された配線導体を形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
更に本発明の配線基板の製造方法は、前記導電ペースト中に含まれる金属微粒子の平均粒径が該導電ペーストの印刷前に下地層中に存在する気孔の平均気孔径よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また更に本発明の配線基板の製造方法は、せん断速度５ｓ^-1、２５℃における前記導電ペーストの粘度が５０Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓであることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の配線基板の製造方法によれば、導電ペーストが塗布される下地層が例えば気孔率１０％〜６０％の多孔質ガラスにより形成されているため、下地層上に印刷された導電ペースト中の余分な金属微粒子や有機溶剤は、パターンの横方向に拡がることなく、下地層中に存在する気孔の内部に浸透するようになっており、隣合うパターン同士の短絡が有効に防止される。これにより、配線導体を基板上に高密度にパターン形成することができるようになり、配線基板の製造歩留りを飛躍的に向上させることが可能となる。
【００１３】
また本発明の配線基板の製造方法によれば、下地層上に導電ペーストを印刷した際、導電ペーストの一部が下地層中の気孔内に含浸されることから、これを、下地層を形成するガラスの軟化点と同等もしくはそれ以上の温度で焼結させることにより、下地層を形成するガラスの一部を導電ペースト側に拡散させて該拡散したガラスによって導電ペースト中の金属微粒子同士を強固に接合することができるとともに、配線導体の一部を下地層の内部に埋設せしめ、配線導体を下地層に対してアンカー効果でもって強固に被着させることができる。従って、下地層と配線導体との間に大きな応力が印加されても、配線導体が下地層より容易に剥離してしまうことはなく、配線基板の信頼性を向上させることもできる。
【００１４】
更に本発明の配線基板の製造方法によれば、導電ペースト中に含まれる金属微粒子の平均粒径を該ペーストの印刷前に下地層中に存在する気孔の平均気孔径よりも小さく設定しておくことにより、導電ペースト中の金属微粒子を下地層中に極めて良好に含浸させることができ、これによって上述した導電ペーストの拡がり抑制効果と配線導体の密着力向上の効果とをより有効に発揮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の製造方法によって製作した配線基板の断面図であり、１は基板、２は下地層、３は配線導体である。
【００１６】
前記基板１は、アルミナセラミックス、ムライト、窒化アルミニウム、ガラスセラミックス、石英のセラミック材料やソーダライムガラス、無アルカリガラス等の高軟化点のガラス材料から成り、その上面には下地層２を介して複数個の配線導体３が被着され、これらを支持する支持母材として機能する。
【００１７】
また前記基板１上の下地層２は、その上面に設けられる配線導体３の密着性を高く維持するためのものであり、例えば鉛系ガラスやビスマス系ガラス等の低軟化点のガラス材料により形成され、その気孔率は５％以下となしてある。
【００１８】
尚、この下地層２をビスマス系ほう珪酸ガラスにより形成する場合、その軟化点は約５２０℃となる。
【００１９】
そして前記下地層２上に配設されている複数個の配線導体３は、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）或いはこれらの金属の合金を例えば８５ｗｔ％以上含んだ導電材料から成り、隣接する配線導体間に１０μｍ〜１００μｍの間隔を空けて高密度に配設されている。
【００２０】
これらの配線導体３は、配線基板の使用時、電源電力や電気信号を供給する給電線や信号線として機能するものであり、配線導体３の直下に位置する下地層２の表面粗さは最大高さ（Ｒｍａｘ）で２μｍ〜１０μｍと極めて粗い面になっている。
【００２１】
従って、各配線導体３はアンカー効果により下地層２に対して極めて強固に被着されており、配線基板の使用時等に下地層２と配線導体３との間に大きな応力が印加されても、配線導体３が下地層２より容易に剥離してしまうことはない。
【００２２】
次に上述した配線基板の製造方法について図２を用いて説明する。
（１）まず基板１を準備し、その上面に、図２（ａ）に示す如く、多孔質ガラスから成る下地層２を被着させる。
【００２３】
前記基板１は、例えばアルミナセラミックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加・混合して泥漿状になすとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用することによってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、該グリーンシートを所定形状に打ち抜いた上、高温（約１６００℃）で焼成することにより製作される。
【００２４】
また前記多孔質の下地層２は、例えばビスマス系ほう珪酸ガラスの粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷により基板１の上面全体にわたって１０μｍ〜１００μｍの厚みに印刷・塗布し、これをビスマス系ほう珪酸ガラスの軟化点（５２０℃）よりも十分に低い温度、例えば４９０℃で約１０分間ほど仮焼成することによって形成され、この場合、下地層２の気孔率は１０％〜６０％となる。
【００２５】
（２）次に図２（ｂ）に示す如く、前記下地層２の上面に、所定の導電ペースト３’を所定パターンに印刷するとともに、該印刷した導電ペースト３’中の有機溶剤及び金属微粒子の一部を下地層２内に含浸させる。
【００２６】
前記導電ペースト３’は、銀等から成る多数の金属微粒子に有機溶剤、有機バインダー、ガラスフリット等を添加・混合して、例えば２５℃における粘度をせん断速度５ｓ^-1で５０Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓに調整することによって得られ、かかる導電ペースト３’を従来周知のスクリーン印刷等によって下地層２の上面に所定パターンに印刷・塗布する。
【００２７】
このとき、下地層２上に印刷された導電ペースト３’中の余分な金属微粒子や有機溶剤は、パターンの横方向に拡がることなく、下地層２中の気孔内に浸透するようになっていることから、隣合うパターン同士の短絡が有効に防止される。
【００２８】
またこの場合、導電ペースト３’中に含まれる金属微粒子の平均粒径を下地層２中に存在する気孔の平均気孔径よりも小さくなしておけば、導電ペースト３’中の金属微粒子が下地層２中に良好に含浸されるようになり、上述した導電ペースト３’の拡がり抑制効果をより確実に得ることができる。従って、導電ペースト３’中に含まれる金属微粒子の平均粒径を下地層２中に存在する気孔の平均気孔径よりも小さくなしておくことが好ましい。
【００２９】
（３）次に図２（ｃ）に示す如く、下地層２上に印刷・塗布した導電ペースト３’を、下地層２を形成するガラスの軟化点と同等（±１５度）もしくはそれ以上の温度で焼結する。
【００３０】
前記導電ペースト３’は、下地層２を形成するガラスの軟化点が５２０℃の場合、例えば５３０℃の温度で約１０分間加熱され、これによって仮焼成状態であった下地層２が本焼成されて緻密化（下地層２の気孔率：５％以下まで低下）されるとともに、導電ペースト３’が焼結されて配線導体３が形成される。
【００３１】
このとき、下地層２を形成するガラスの一部は軟化して導電ペースト３’側に拡散するため、該拡散したガラスの接着力によって導電ペースト３’中に含まれている金属微粒子同士が強固に接合されるとともに、導電ペースト３’の一部を下地層２中の気孔内に浸透させておいたことで、配線導体３の一部が下地層２中に埋設された状態で焼結されることとなり、配線導体３を下地層２に対してアンカー効果でもって強固に被着させることができるようになる。従って、下地層２と配線導体３との間に大きな応力が印加されても、配線導体３が下地層２より容易に剥離してしまうことは殆どなく、配線基板の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
このとき、導電ペースト３’の焼成温度を、基板１を形成するガラスやセラミック等の軟化温度よりも低く設定しておけば、この工程で基板１が軟化・変形してしまうことはなく、下地層２や配線導体３を基板１の上面で良好に支持させておくことができる。従って、導電ペースト３’の焼成温度は、基板１を形成するガラスやセラミック等の軟化温度よりも低く設定しておくことが好ましい。
【００３３】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００３４】
例えば上述の形態において配線導体３をエポキシ樹脂等から成る保護膜で被覆したり、配線導体３の表面にニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）等から成るメッキ膜を被着させるようにしても構わない。
【００３５】
また上述した下地層２及び配線導体３上に更に下地層や配線導体を積層して多層配線基板を形成する場合にも本発明は適用可能である。この場合、下地層や配線導体は最上層まで積層した後で１度だけ本焼成するのが好ましく、このようなプロセスを経て多層配線基板を製造すれば、下地層や配線導体が何度も本焼成の際の熱に曝されることはないので、下地層や配線導体の膜質が劣化するのを有効に防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の配線基板の製造方法によれば、導電ペーストが塗布される下地層が例えば気孔率１０％〜６０％の多孔質ガラスにより形成されているため、下地層上に印刷された導電ペースト中の余分な金属微粒子や有機溶剤は、パターンの横方向に拡がることなく、下地層中の気孔内に浸透するようになっており、隣合うパターン同士の短絡が有効に防止される。これにより、配線導体を基板上に高密度にパターン形成することができるようになり、配線基板の製造歩留りを飛躍的に向上させることが可能となる。
【００３７】
また本発明の配線基板の製造方法によれば、下地層上に導電ペーストを印刷した際、導電ペーストの一部が下地層中の気孔内に含浸されることから、これを、下地層を形成するガラスの軟化点と同等もしくはそれ以上の温度で焼結させることにより、下地層を形成するガラスの一部を導電ペースト側に拡散させて該拡散したガラスによって導電ペースト中の金属微粒子同士を強固に接合することができるとともに、配線導体の一部を下地層の内部に埋設せしめ、配線導体を下地層に対してアンカー効果でもって強固に被着させることができる。従って、下地層と配線導体との間に大きな応力が印加されても、配線導体が下地層より容易に剥離してしまうことはなく、配線基板の信頼性を向上させることもできる。
【００３８】
更に本発明の配線基板の製造方法によれば、導電ペースト中に含まれる金属微粒子の平均粒径を該ペーストの印刷前に下地層中に存在する気孔の平均気孔径よりも小さく設定しておくことにより、導電ペースト中の金属微粒子を下地層中に極めて良好に含浸させることができ、これによって上述した導電ペーストの拡がり抑制効果と配線導体の密着力向上の効果とをより有効に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によって製作した配線基板の断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の製造方法を説明するための工程毎の断面図である。
【図３】従来の製造方法によって製作した配線基板の断面図である。
【符号の説明】
１・・・基板、２・・・下地層、３・・・配線導体、３’・・・導電ペースト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a wiring board used for manufacturing a head substrate such as an LED array head or a thermal head.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a head substrate such as an LED array head or a thermal head, a wiring substrate (see FIG. 3) in which a large number of wiring conductors 12 are attached and formed on the upper surface of the substrate 11 is used.
[0003]
An electrical insulating material such as glass or alumina ceramic is used as the substrate 11 of the conventional wiring board, and a metal material such as silver (Ag) or aluminum (Al) is used as the wiring conductor 12. For pattern formation, when a thick film method is adopted, a predetermined conductive paste obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent, organic binder, glass frit, etc. to the above-described metal material powder is first used for screen printing, etc. This is done by printing / coating on the upper surface of the substrate 11 and baking it at a high temperature.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in a recording head such as an LED array head or a thermal head, it is required to arrange recording elements such as light emitting diodes and heating elements in a higher density so that an image can be expressed more finely. In order to realize the head, it is necessary to form a pattern with high density not only on the recording element but also on the wiring conductor 12.
[0005]
However, in the conventional method for manufacturing a wiring substrate described above, when the conductive paste is printed on the upper surface of the substrate 11, a part of the conductive paste tends to flow and spread in the lateral direction. For example, when a pattern is formed at a high density of an arrangement pitch of 100 μm or less, adjacent patterns are short-circuited by the above-described spreading of the conductive paste, and the manufacturing yield is significantly reduced.
[0006]
Further, the wiring conductor 12 of the wiring board obtained by the above-described conventional manufacturing method is such that its lower surface is attached to the underlying substrate 11 only by the adhesive force of the glass frit contained in the conductive paste. Therefore, the adhesion to the substrate 11 tends to be slightly insufficient. Therefore, when a plating film is further deposited on the surface of the wiring conductor 12 or when the wiring board becomes hot during use, a great stress is applied between the wiring conductor 12 and the board 11. The conductor 12 has a drawback that it is peeled off from the substrate 11 by the stress.
[0007]
The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and its purpose is to effectively prevent short-circuiting between adjacent patterns when forming a wiring conductor by printing of a conductive paste, and to provide a wiring conductor as a base. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a wiring board that can provide a highly productive and highly reliable wiring board that can be firmly attached to the wiring board.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a wiring board according to the present invention comprises a porous glass having a porosity of 10% to 60% by pre-baking a glass paste applied on the upper surface of the board at a temperature lower than the softening point of the glass. A step of forming an underlayer; and a conductive paste containing an organic solvent and metal fine particles is printed on the upper surface of the underlayer in a predetermined pattern, and the organic solvent and a part of the metal fine particles of the printed conductive paste are printed on the underlayer A step of impregnating the conductive paste, and sintering the conductive paste at a temperature equal to or higher than the softening point of the glass forming the base layer, thereby densifying the base layer to have a porosity of 5% or less. And a step of diffusing the glass of the base layer to the conductive paste side to form a wiring conductor partially embedded in the base layer.
[0010]
Furthermore, in the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, the average particle size of the metal fine particles contained in the conductive paste is set smaller than the average pore size of the pores existing in the underlayer before printing the conductive paste. It is characterized by this.
[0011]
Furthermore, the method for manufacturing a wiring board according to the present invention is characterized in that the viscosity of the conductive paste at a shear rate of 5 s ⁻¹ and 25 ° C. is 50 Pa · s to 500 Pa · s.
[0012]
According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, since the base layer to which the conductive paste is applied is formed of porous glass having a porosity of 10% to 60%, for example, in the conductive paste printed on the base layer Excess metal fine particles and organic solvent penetrate into the pores existing in the underlayer without spreading in the lateral direction of the pattern, and short-circuiting between adjacent patterns is effectively prevented. As a result, the wiring conductor can be patterned on the substrate with high density, and the manufacturing yield of the wiring substrate can be dramatically improved.
[0013]
Further, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, when the conductive paste is printed on the underlayer, a part of the conductive paste is impregnated in the pores in the underlayer. By sintering at a temperature equal to or higher than the softening point of the glass to be diffused, a part of the glass forming the base layer is diffused to the conductive paste side, and the metal particles in the conductive paste are strengthened by the diffused glass. In addition, a part of the wiring conductor can be embedded in the base layer, and the wiring conductor can be firmly attached to the base layer with an anchor effect. Therefore, even if a large stress is applied between the base layer and the wiring conductor, the wiring conductor does not easily peel off from the base layer, and the reliability of the wiring board can be improved.
[0014]
Furthermore, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, the average particle size of the metal fine particles contained in the conductive paste is set smaller than the average pore size of the pores existing in the underlayer before printing the paste. As a result, the metal fine particles in the conductive paste can be impregnated very well into the base layer, and thereby the above-described effect of suppressing the spreading of the conductive paste and the effect of improving the adhesion of the wiring conductor can be more effectively exhibited. Can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a wiring board manufactured by the manufacturing method of the present invention, wherein 1 is a substrate, 2 is a base layer, and 3 is a wiring conductor.
[0016]
The substrate 1 is made of a glass material having a high softening point such as alumina ceramics, mullite, aluminum nitride, glass ceramics, quartz ceramic material, soda lime glass, alkali-free glass, and the like. A plurality of wiring conductors 3 are attached and function as a support base material for supporting them.
[0017]
The underlayer 2 on the substrate 1 is for maintaining high adhesion of the wiring conductor 3 provided on the upper surface thereof, and is formed of a glass material having a low softening point such as lead glass or bismuth glass. The porosity is 5% or less.
[0018]
When the underlayer 2 is formed of bismuth borosilicate glass, the softening point is about 520 ° C.
[0019]
The plurality of wiring conductors 3 disposed on the base layer 2 are made of a conductive material containing, for example, 85 wt% or more of silver (Ag), aluminum (Al), or an alloy of these metals, and adjacent wirings. The conductors are arranged at high density with an interval of 10 μm to 100 μm between the conductors.
[0020]
These wiring conductors 3 function as power supply lines and signal lines for supplying power and electric signals when the wiring board is used, and the surface roughness of the underlying layer 2 located immediately below the wiring conductor 3 is maximum. The height (Rmax) is an extremely rough surface of 2 μm to 10 μm.
[0021]
Accordingly, each wiring conductor 3 is extremely firmly attached to the base layer 2 by the anchor effect, and even when a large stress is applied between the base layer 2 and the wiring conductor 3 when the wiring board is used. The wiring conductor 3 is not easily peeled off from the base layer 2.
[0022]
Next, the manufacturing method of the wiring board described above will be described with reference to FIG.
(1) First, a substrate 1 is prepared, and a base layer 2 made of porous glass is deposited on the upper surface thereof as shown in FIG.
[0023]
When the substrate 1 is made of, for example, alumina ceramics, an appropriate organic solvent or solvent is added to and mixed with ceramic raw material powders such as alumina, silica, and magnesia to form a mud, and this is performed using a conventionally known doctor blade method or A ceramic green sheet (ceramic green sheet) is obtained by employing a calender roll method or the like, and thereafter, the green sheet is punched into a predetermined shape and then fired at a high temperature (about 1600 ° C.).
[0024]
The porous underlayer 2 is made of, for example, a predetermined glass paste obtained by adding and mixing a suitable organic solvent or the like to a bismuth-based borosilicate glass powder. It is formed by printing and coating to a thickness of ˜100 μm, and pre-baking it at a temperature sufficiently lower than the softening point of bismuth-based borosilicate glass (520 ° C.), for example, about 490 ° C. for about 10 minutes. The porosity of the underlayer 2 is 10% to 60%.
[0025]
(2) Next, as shown in FIG. 2 (b), a predetermined conductive paste 3 'is printed in a predetermined pattern on the upper surface of the base layer 2, and the organic solvent and metal fine particles in the printed conductive paste 3' are printed. Is impregnated into the underlayer 2.
[0026]
The conductive paste 3 ′ is obtained by adding and mixing an organic solvent, an organic binder, glass frit, etc. to a large number of metal fine particles made of silver or the like, and for example, the viscosity at 25 ° C. is 50 Pa · s to 500 Pa · s at a shear rate of 5 s ^−1. The conductive paste 3 ′ obtained by adjusting to s is printed and applied in a predetermined pattern on the upper surface of the base layer 2 by screen printing or the like known in the art.
[0027]
At this time, excess metal fine particles and organic solvent in the conductive paste 3 ′ printed on the underlayer 2 penetrate into the pores in the underlayer 2 without spreading in the lateral direction of the pattern. Therefore, a short circuit between adjacent patterns is effectively prevented.
[0028]
In this case, if the average particle diameter of the metal fine particles contained in the conductive paste 3 ′ is made smaller than the average pore diameter of the pores existing in the base layer 2, the metal fine particles in the conductive paste 3 ′ 2 can be satisfactorily impregnated, and the effect of suppressing the spread of the conductive paste 3 ′ described above can be obtained more reliably. Therefore, it is preferable to make the average particle diameter of the metal fine particles contained in the conductive paste 3 ′ smaller than the average pore diameter of the pores existing in the underlayer 2.
[0029]
(3) Next, as shown in FIG. 2C, the conductive paste 3 ′ printed and applied on the underlayer 2 is equal to (± 15 degrees) or more than the softening point of the glass forming the underlayer 2. Sinter at temperature.
[0030]
When the softening point of the glass forming the base layer 2 is 520 ° C., the conductive paste 3 ′ is heated, for example, at a temperature of 530 ° C. for about 10 minutes. Thus, the wiring conductor 3 is formed by sintering (the porosity of the underlying layer 2 is lowered to 5% or less) and sintering the conductive paste 3 ′.
[0031]
At this time, a part of the glass forming the base layer 2 is softened and diffuses to the conductive paste 3 ′ side, so that the metal fine particles contained in the conductive paste 3 ′ are strongly bonded to each other by the adhesive force of the diffused glass. In addition, a part of the conductive paste 3 ′ is infiltrated into the pores in the base layer 2, so that a part of the wiring conductor 3 is sintered in a state of being embedded in the base layer 2. Thus, the wiring conductor 3 can be firmly attached to the base layer 2 by the anchor effect. Therefore, even when a large stress is applied between the base layer 2 and the wiring conductor 3, the wiring conductor 3 is hardly peeled off from the base layer 2 and the reliability of the wiring board can be improved. it can.
[0032]
At this time, if the firing temperature of the conductive paste 3 ′ is set lower than the softening temperature of the glass or ceramic forming the substrate 1, the substrate 1 will not be softened or deformed in this step. The base layer 2 and the wiring conductor 3 can be favorably supported on the upper surface of the substrate 1. Therefore, the firing temperature of the conductive paste 3 ′ is preferably set lower than the softening temperature of the glass or ceramic forming the substrate 1.
[0033]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0034]
For example, in the above-described embodiment, the wiring conductor 3 may be covered with a protective film made of epoxy resin or the like, or a plating film made of nickel (Ni), gold (Au) or the like may be deposited on the surface of the wiring conductor 3. Absent.
[0035]
The present invention is also applicable to the case where a multilayer wiring board is formed by further laminating a base layer or a wiring conductor on the base layer 2 and the wiring conductor 3 described above. In this case, it is preferable that the base layer and the wiring conductor are laminated once up to the uppermost layer and then fired only once. If a multilayer wiring board is manufactured through such a process, the base layer and the wiring conductor are repeatedly formed. Since it is not exposed to the heat at the time of baking, it can prevent effectively that the film quality of a base layer and a wiring conductor deteriorates.
[0036]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, since the base layer to which the conductive paste is applied is formed of porous glass having a porosity of 10% to 60%, for example, in the conductive paste printed on the base layer The excess metal fine particles and organic solvent penetrate into the pores in the underlayer without spreading in the lateral direction of the pattern, and short-circuiting between adjacent patterns is effectively prevented. As a result, the wiring conductor can be patterned on the substrate with high density, and the manufacturing yield of the wiring substrate can be dramatically improved.
[0037]
Further, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, when the conductive paste is printed on the underlayer, a part of the conductive paste is impregnated in the pores in the underlayer. By sintering at a temperature equal to or higher than the softening point of the glass to be diffused, a part of the glass forming the base layer is diffused to the conductive paste side, and the metal particles in the conductive paste are strengthened by the diffused glass. In addition, a part of the wiring conductor can be embedded in the base layer, and the wiring conductor can be firmly attached to the base layer with an anchor effect. Therefore, even if a large stress is applied between the base layer and the wiring conductor, the wiring conductor does not easily peel off from the base layer, and the reliability of the wiring board can be improved.
[0038]
Furthermore, according to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, the average particle size of the metal fine particles contained in the conductive paste is set smaller than the average pore size of the pores existing in the underlayer before printing the paste. As a result, the metal fine particles in the conductive paste can be impregnated very well into the base layer, and thereby the above-described effect of suppressing the spreading of the conductive paste and the effect of improving the adhesion of the wiring conductor can be more effectively exhibited. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a wiring board manufactured by a manufacturing method of the present invention.
FIGS. 2A to 2C are cross-sectional views for each step for explaining the manufacturing method of the present invention. FIGS.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a wiring board manufactured by a conventional manufacturing method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2 ... Underlayer, 3 ... Wiring conductor, 3 '... Conductive paste

Claims

基板の上面に塗布したガラスペーストをこのガラスの軟化点よりも低い温度で仮焼成することにより、気孔率が１０％〜６０％の多孔質のガラスから成る下地層を形成する工程と、
前記下地層の上面に有機溶剤及び金属微粒子を含む導電ペーストを所定パターンに印刷するとともに、該印刷した導電ペーストの前記有機溶剤及び前記金属微粒子の一部を下地層内に含浸させる工程と、
前記導電ペーストを、下地層を形成するガラスの軟化点と同等もしくはそれ以上の温度で焼結させて、下地層を気孔率が５％以下となるように緻密化するとともに、該下地層のガラスを前記導電ペーストの側に拡散させて、一部が下地層中に埋設された配線導体を形成する工程と、を含む配線基板の製造方法。A step of forming a base layer made of porous glass having a porosity of 10% to 60% by pre-baking the glass paste applied to the upper surface of the substrate at a temperature lower than the softening point of the glass;
Printing a conductive paste containing an organic solvent and metal fine particles on the upper surface of the base layer in a predetermined pattern, and impregnating the organic solvent and a part of the metal fine particles of the printed conductive paste into the base layer;
The conductive paste is sintered at a temperature equal to or higher than the softening point of the glass forming the underlayer to densify the underlayer so that the porosity is 5% or less. Forming a wiring conductor partially embedded in the underlayer, and a method of manufacturing a wiring board.

前記導電ペースト中に含まれる金属微粒子の平均粒径が該導電ペーストの印刷前に下地層中に存在する気孔の平均気孔径よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。The average particle diameter of the metal fine particles contained in the conductive paste is set smaller than the average pore diameter of the pores existing in the underlayer before printing the conductive paste. A method for manufacturing a wiring board.

せん断速度５ｓ^-1、２５℃における前記導電ペーストの粘度が５０Ｐａ・ｓ〜５００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。The method for producing a wiring board according to claim 1, wherein the viscosity of the conductive paste at a shear rate of 5 s ⁻¹ and 25 ° C. is 50 Pa · s to 500 Pa · s.