JP2579719B2 - スクリーン印刷可能な厚膜ペースト組成物 - Google Patents
スクリーン印刷可能な厚膜ペースト組成物Info
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Description
【０００１】
【発明の分野】本発明はスクリーン印刷可能な厚膜ペー
スト組成物特に、焼成時に割れの生ずる傾向が減少せし
められた組成物に関する。
スト組成物特に、焼成時に割れの生ずる傾向が減少せし
められた組成物に関する。
【０００２】
【発明の背景】超小型電子回路を作製するための好まし
い方法の一つは厚膜技術を用いることである。厚膜回路
は、普通アルミナである基体に導体及び誘電体の層を交
互に適用して作製される。導体の層は導体が充填された
誘電体の中の小さな穴を通じて互いに接続されている。
これらの穴はバイアと呼ばれている。層は、スクリーン
印刷機上で厚膜ペーストを印刷し、低温（＜２００℃）
で層を乾燥し揮発性溶媒を除去し、次いで高温（＞６０
０℃）で層を焼成し他の無機でない成分をすべて除去し
無機成分を緻密化して作製される。しばしばいくつかの
層が印刷され乾燥され次いで一緒に焼成される。これを
同時焼成という。
い方法の一つは厚膜技術を用いることである。厚膜回路
は、普通アルミナである基体に導体及び誘電体の層を交
互に適用して作製される。導体の層は導体が充填された
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これらの穴はバイアと呼ばれている。層は、スクリーン
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で層を乾燥し揮発性溶媒を除去し、次いで高温（＞６０
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無機成分を緻密化して作製される。しばしばいくつかの
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同時焼成という。
【０００３】厚膜ペーストは液体媒体相中の無機固体の
分散物である。この媒体相には主に重合体、溶媒及び他
の種々の添加剤が含まれる。無機固体は導電体（例えば
金、銀、銅）または誘電体（例えばガラス、耐火酸化
物）であることができる。厚膜ペースト中の重合体は少
なくとも以下の機能：正確な印刷レオロジーを伝達する
こと；焼成前の基体（アルミナまたは厚膜誘電体）へ良
好な付着性で乾燥された印刷を提供すること；及び未焼
成の組成物が焼成前の取り扱い中に割れたりまたは欠け
たりしない様に未焼成の組成物に十分な強度を与えるこ
と；を果たすものである。
分散物である。この媒体相には主に重合体、溶媒及び他
の種々の添加剤が含まれる。無機固体は導電体（例えば
金、銀、銅）または誘電体（例えばガラス、耐火酸化
物）であることができる。厚膜ペースト中の重合体は少
なくとも以下の機能：正確な印刷レオロジーを伝達する
こと；焼成前の基体（アルミナまたは厚膜誘電体）へ良
好な付着性で乾燥された印刷を提供すること；及び未焼
成の組成物が焼成前の取り扱い中に割れたりまたは欠け
たりしない様に未焼成の組成物に十分な強度を与えるこ
と；を果たすものである。
【０００４】新しい電子回路は、より小さな空間により
多くの機能を備えることができるよう及び／またはより
高い回路伝送速度を達成できるよう細かい特徴を有して
設計されている。回路製造者はより低価格でかつより大
量生産で回路を製造するためにより高速の印刷速度も必
要としている。厚膜技術を用いてこれらの新しい回路を
製造するためには、誘電体ペーストをより小さなバイア
（導体層間の開口部）に印刷しなければならずそして導
体ペーストでより細かい線を印刷しなければならない。
新世代の厚膜ペーストはより高解像度を有し、しかしま
たこれらの市場の要求に合うようにより高速の印刷速度
で印刷されることが要求される。媒体（重合体、溶媒、
他の有機添加剤）はこれらの印刷パラメーターを非常に
広範囲に制御する。
多くの機能を備えることができるよう及び／またはより
高い回路伝送速度を達成できるよう細かい特徴を有して
設計されている。回路製造者はより低価格でかつより大
量生産で回路を製造するためにより高速の印刷速度も必
要としている。厚膜技術を用いてこれらの新しい回路を
製造するためには、誘電体ペーストをより小さなバイア
（導体層間の開口部）に印刷しなければならずそして導
体ペーストでより細かい線を印刷しなければならない。
新世代の厚膜ペーストはより高解像度を有し、しかしま
たこれらの市場の要求に合うようにより高速の印刷速度
で印刷されることが要求される。媒体（重合体、溶媒、
他の有機添加剤）はこれらの印刷パラメーターを非常に
広範囲に制御する。
【０００５】厚膜ペーストで最も一般的に用いられる重
合体はエチルセルロースである。エチルセルロースを使
用する場合、印刷を改質する能力は限定される。それは
印刷が重合体によりペーストに与えられるレオロジー性
質によって広範囲に制御されるからである。ほとんどの
ペーストは剪断減粘性（剪断応力の増加に伴って粘度が
減少する）である。エチルセルロースを含むペーストで
は印刷工程によりひき起こされた剪断応力後のペースト
粘度の回復速度が狭い範囲に限定されている。これらの
ペーストを用いて微細な解像度を得るにはペーストの粘
度を高い水準に維持しなければならない。この範囲の粘
度を有するペーストは、スクリーンを通してペーストの
効率的な移動が十分な速さで行われるほど粘度が低くな
いので高速度で印刷することができない。ペーストはま
た粘着性で、特に印刷速度が高いとスクリーンが印刷部
位に粘着する傾向がある。もしもペーストの粘度回復速
度を平衡粘度とは独立に制御することができるなら、高
解像度、高速印刷ペーストの処方により大きい許容範囲
が可能となりうる。
合体はエチルセルロースである。エチルセルロースを使
用する場合、印刷を改質する能力は限定される。それは
印刷が重合体によりペーストに与えられるレオロジー性
質によって広範囲に制御されるからである。ほとんどの
ペーストは剪断減粘性（剪断応力の増加に伴って粘度が
減少する）である。エチルセルロースを含むペーストで
は印刷工程によりひき起こされた剪断応力後のペースト
粘度の回復速度が狭い範囲に限定されている。これらの
ペーストを用いて微細な解像度を得るにはペーストの粘
度を高い水準に維持しなければならない。この範囲の粘
度を有するペーストは、スクリーンを通してペーストの
効率的な移動が十分な速さで行われるほど粘度が低くな
いので高速度で印刷することができない。ペーストはま
た粘着性で、特に印刷速度が高いとスクリーンが印刷部
位に粘着する傾向がある。もしもペーストの粘度回復速
度を平衡粘度とは独立に制御することができるなら、高
解像度、高速印刷ペーストの処方により大きい許容範囲
が可能となりうる。
【０００６】
【発明の要約】一つの態様において、本発明は揮発性有
機溶媒に溶解した、高い緩和速度定数(ｋr）及び低い緩
和速度定数の複数の固体有機重合体からなる有機媒体中
に分散された電子機能性固体の微細に分割された粒子か
らなり、総ペースト組成物のｋrが０.０１〜０.１とな
るような高ｋ r 重合体と低ｋ r 重合体の割合としたスクリ
ーン印刷可能な厚膜ペースト組成物に関する。
機溶媒に溶解した、高い緩和速度定数(ｋr）及び低い緩
和速度定数の複数の固体有機重合体からなる有機媒体中
に分散された電子機能性固体の微細に分割された粒子か
らなり、総ペースト組成物のｋrが０.０１〜０.１とな
るような高ｋ r 重合体と低ｋ r 重合体の割合としたスクリ
ーン印刷可能な厚膜ペースト組成物に関する。
【０００７】第２の態様においては、本発明は揮発性有
機溶媒中に溶解した低ｋｒ固体有機重合体６０〜９０重
量％及び高ｋｒ固体有機重合体４０〜１０重量％からな
るスクリーン印刷可能な厚膜ペースト用の分散媒体とし
て使用するための揮発可能な有機媒体に関する。
機溶媒中に溶解した低ｋｒ固体有機重合体６０〜９０重
量％及び高ｋｒ固体有機重合体４０〜１０重量％からな
るスクリーン印刷可能な厚膜ペースト用の分散媒体とし
て使用するための揮発可能な有機媒体に関する。
【０００８】〔本発明の詳細な説明〕 Ａ．電子機能性物質 本発明はすべての型の微細に分割された電子機能性固体
を利用するスクリーン印刷可能な厚膜ペーストにおいて
効果的に使用することができる。すなわち、本発明の組
成物の固体成分は導電性、抵抗性または誘電性の物質で
あることができる。固体の電子機能性がそれ自体で印刷
性、収縮及び割れに関する問題を克服するための本発明
の能力に影響を与えるわけではない。従って本発明は抵
抗性物質が金属酸化物でありうる厚膜抵抗性ペースト、
導電性物質が卑金属または貴金属である導電性ペースト
並びに誘電体物質例えばガラス、ガラス−セラミックス
及び種々の酸化物例えばＢａＴｉＯ3等に適用すること
ができる。適当な導電性金属にはＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｃｕ、Ｎｉ及びそれらの混合物並びにそれらの合金
が含まれる。
を利用するスクリーン印刷可能な厚膜ペーストにおいて
効果的に使用することができる。すなわち、本発明の組
成物の固体成分は導電性、抵抗性または誘電性の物質で
あることができる。固体の電子機能性がそれ自体で印刷
性、収縮及び割れに関する問題を克服するための本発明
の能力に影響を与えるわけではない。従って本発明は抵
抗性物質が金属酸化物でありうる厚膜抵抗性ペースト、
導電性物質が卑金属または貴金属である導電性ペースト
並びに誘電体物質例えばガラス、ガラス−セラミックス
及び種々の酸化物例えばＢａＴｉＯ3等に適用すること
ができる。適当な導電性金属にはＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｃｕ、Ｎｉ及びそれらの混合物並びにそれらの合金
が含まれる。
【０００９】そのような電子機能性物質の前駆体もそれ
らの物質と同様に使用されうるということは厚膜分野の
当業者に認識されるであろう。ここで使用されている
「前駆体」の用語はペーストの焼成条件にさらされ変換
されたかまたは電子機能性に関して変換された電子機能
性物質以外の物質をいう。電子機能性物質の粒度分布は
それ自体では本発明の効果について重要ではない。しか
し実際問題としては、固体の粒子径は０.１〜１０ミク
ロン、そして好ましくは０.５〜５ミクロンの範囲であ
ることが好ましい。
らの物質と同様に使用されうるということは厚膜分野の
当業者に認識されるであろう。ここで使用されている
「前駆体」の用語はペーストの焼成条件にさらされ変換
されたかまたは電子機能性に関して変換された電子機能
性物質以外の物質をいう。電子機能性物質の粒度分布は
それ自体では本発明の効果について重要ではない。しか
し実際問題としては、固体の粒子径は０.１〜１０ミク
ロン、そして好ましくは０.５〜５ミクロンの範囲であ
ることが好ましい。
【００１０】Ｂ． 有機媒体 １．一般的に：有機媒体の主な目的は、セラミックまた
は他の基体に容易に適用できるような形態の組成物の微
細に分割された固体を分散させるための媒体として作用
することである。従って、有機媒体はまず第１に適当な
度合いの安定性を有する分散可能な固体でなければなら
ない。第２に有機媒体のレオロジー特性は分散体に良好
な性質を与えるものでなければならない。
は他の基体に容易に適用できるような形態の組成物の微
細に分割された固体を分散させるための媒体として作用
することである。従って、有機媒体はまず第１に適当な
度合いの安定性を有する分散可能な固体でなければなら
ない。第２に有機媒体のレオロジー特性は分散体に良好
な性質を与えるものでなければならない。
【００１１】ほとんどの厚膜組成物はスクリーン印刷の
方法により基体に適用される。それ故、それらは容易に
スクリーンを通過できるよう適当な粘度を有していなけ
ればならない。加えてそれらは印刷後直ちに処理され良
好な解像度を与えるようチキソトロピー性でなければな
らない。レオロジー性は第１に重要であるが、有機媒体
は固体及び基体の適当な湿潤性、良好な乾燥速度、荒い
操作に耐えるのに十分な乾燥膜強度及び良好な焼成特性
を与えられるよう形成されるのが好ましい。焼成された
組成物の満足のいく外観もまた重要である。
方法により基体に適用される。それ故、それらは容易に
スクリーンを通過できるよう適当な粘度を有していなけ
ればならない。加えてそれらは印刷後直ちに処理され良
好な解像度を与えるようチキソトロピー性でなければな
らない。レオロジー性は第１に重要であるが、有機媒体
は固体及び基体の適当な湿潤性、良好な乾燥速度、荒い
操作に耐えるのに十分な乾燥膜強度及び良好な焼成特性
を与えられるよう形成されるのが好ましい。焼成された
組成物の満足のいく外観もまた重要である。
【００１２】これらの基準の見地から、広く様々な不活
性の液体が有機媒体として使用されてきた。ほとんどの
厚膜組成物の有機媒体は典型的には溶媒中の樹脂の溶液
並びにしばしば樹脂及びチキソトロピー剤の両方を含む
溶媒溶液である。溶媒は普通１３０〜３５０℃の範囲で
沸騰する。
性の液体が有機媒体として使用されてきた。ほとんどの
厚膜組成物の有機媒体は典型的には溶媒中の樹脂の溶液
並びにしばしば樹脂及びチキソトロピー剤の両方を含む
溶媒溶液である。溶媒は普通１３０〜３５０℃の範囲で
沸騰する。
【００１３】この目的に最も頻繁に用いられている樹脂
はエチルセルロース（ＥＣ）である。しかしながらエチ
ルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、エチル
セルロースとフェノール樹脂の混合物、低級アルコール
のポリメタクリレート及びエチレングリコールモノアセ
テートのモノブチルエーテルのような樹脂も使用されて
きた。
はエチルセルロース（ＥＣ）である。しかしながらエチ
ルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、エチル
セルロースとフェノール樹脂の混合物、低級アルコール
のポリメタクリレート及びエチレングリコールモノアセ
テートのモノブチルエーテルのような樹脂も使用されて
きた。
【００１４】２．樹脂成分：本発明の組成物で使用する
樹脂は高緩和速度定数（すなわち速い粘度緩和速度）及
び低緩和速度定数（すなわち遅い粘度緩和速度）を有す
る通常固体の有機重合体の混合物である。ここで用いら
れるように「低緩和速度定数」（低ｋr）の用語は０.０
１及びそれ以下のｋr値に相当し、そして「高緩和速度
定数」（高ｋr）は０.１及びそれ以上のｋr値に相当す
る。高ｋr及び低ｋr重合体は重合体を含むペーストの緩
和速度定数が０.０１〜０.１そして好ましくは０.０２
５〜０.０５になるような割合で使用される。迅速にス
クリーン印刷されるほとんどのペーストではペーストｋ
r値は０.０２５が最適であると考えられており、非常に
高解像度の応用に使用されるほとんどのペーストではｋ
r値は０.０４が最適であると考えられている。
樹脂は高緩和速度定数（すなわち速い粘度緩和速度）及
び低緩和速度定数（すなわち遅い粘度緩和速度）を有す
る通常固体の有機重合体の混合物である。ここで用いら
れるように「低緩和速度定数」（低ｋr）の用語は０.０
１及びそれ以下のｋr値に相当し、そして「高緩和速度
定数」（高ｋr）は０.１及びそれ以上のｋr値に相当す
る。高ｋr及び低ｋr重合体は重合体を含むペーストの緩
和速度定数が０.０１〜０.１そして好ましくは０.０２
５〜０.０５になるような割合で使用される。迅速にス
クリーン印刷されるほとんどのペーストではペーストｋ
r値は０.０２５が最適であると考えられており、非常に
高解像度の応用に使用されるほとんどのペーストではｋ
r値は０.０４が最適であると考えられている。
【００１５】適度に低いｋｒ値を有する可溶性の通常固
体の有機重合体はいずれも低ｋｒ成分として使用するこ
とができるが、そのような低ｋｒ値を有する最も迅速に
入手可能な重合体は多糖類、例えば砂糖、殿粉及びセル
ロース重合体である。それらの中ではセルロース重合体
が好ましい。これにはエチルセルロース、硝酸セルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース並びにそれらの混合物及び誘導
体のような物質が含まれる。
体の有機重合体はいずれも低ｋｒ成分として使用するこ
とができるが、そのような低ｋｒ値を有する最も迅速に
入手可能な重合体は多糖類、例えば砂糖、殿粉及びセル
ロース重合体である。それらの中ではセルロース重合体
が好ましい。これにはエチルセルロース、硝酸セルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース並びにそれらの混合物及び誘導
体のような物質が含まれる。
【００１６】一方、実質的にすべての合成重合体はｋｒ
値が０.１を大きく上まわり、そのうちのいくつかは高
すぎて以下に述べた手法では測定することができない。
しかしながらそれらの重合体は少量で使用することがで
きるので本発明ではそれらの重合体を使用することが望
ましい。低ｋｒ重合体は、普通有機媒体の重合体成分の
６０〜９０重量％を構成し、そして高ｋｒ重合体は４０
〜１０重量％を構成するであろう。高ｋｒ重合体は有機
媒体の重合体成分が約２５重量％を越えないことが好ま
しい。適当な高ｋｒ重合体にはポリアクリレート（ポリ
メタクリレートを含む）、ポリエステル、ポリラクト
ン、ポリ（アルキレンカーボネート）、フェノキシ樹
脂、ポリ（イソブチレン）、ポリ（アルファ−メチルス
チレン）、ポリ（ビニルアルコール)、ポリ（ビニルブ
チラール)、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ（フェニ
レンオキシド）、ポリ（ビニルアセテート）等が含まれ
る。それらの中では優れた完全燃焼性及び妥当な価格と
適当な物理的性質で入手可能ということからアクリル重
合体及び共重合体が好ましい。
値が０.１を大きく上まわり、そのうちのいくつかは高
すぎて以下に述べた手法では測定することができない。
しかしながらそれらの重合体は少量で使用することがで
きるので本発明ではそれらの重合体を使用することが望
ましい。低ｋｒ重合体は、普通有機媒体の重合体成分の
６０〜９０重量％を構成し、そして高ｋｒ重合体は４０
〜１０重量％を構成するであろう。高ｋｒ重合体は有機
媒体の重合体成分が約２５重量％を越えないことが好ま
しい。適当な高ｋｒ重合体にはポリアクリレート（ポリ
メタクリレートを含む）、ポリエステル、ポリラクト
ン、ポリ（アルキレンカーボネート）、フェノキシ樹
脂、ポリ（イソブチレン）、ポリ（アルファ−メチルス
チレン）、ポリ（ビニルアルコール)、ポリ（ビニルブ
チラール)、ポリアミド、ポリエーテル、ポリ（フェニ
レンオキシド）、ポリ（ビニルアセテート）等が含まれ
る。それらの中では優れた完全燃焼性及び妥当な価格と
適当な物理的性質で入手可能ということからアクリル重
合体及び共重合体が好ましい。
【００１７】３．他の媒体成分：厚膜の応用に広く用い
られる溶媒はテルペン、例えばアルファ−またはベータ
−テルピネオールまたはそれらの混合物とそれに伴う他
の溶媒、例えばケロセン、ジブチルフタレート、ブチル
カルビトール、ジブチルカルビトール、カルビトールア
セテート、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレン
グリコール並びに高沸点アルコール及びアルコールエス
テルである。これらの及び他の溶媒の種々を組み合わせ
て各適用に対して所望の粘度及び揮発性の必要条件が得
られるよう処方される。
られる溶媒はテルペン、例えばアルファ−またはベータ
−テルピネオールまたはそれらの混合物とそれに伴う他
の溶媒、例えばケロセン、ジブチルフタレート、ブチル
カルビトール、ジブチルカルビトール、カルビトールア
セテート、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレン
グリコール並びに高沸点アルコール及びアルコールエス
テルである。これらの及び他の溶媒の種々を組み合わせ
て各適用に対して所望の粘度及び揮発性の必要条件が得
られるよう処方される。
【００１８】一般に用いられているチキソトロピー剤の
中には水素添加ひまし油及びそれらの誘導体がある。も
ちろん、必ずしもチキソトロピー剤を組み入れる必要が
あるわけではなく、これに関しては懸濁液に固有の剪断
減粘性と関連して溶媒／樹脂単独でも適当であるかもし
れないからである。
中には水素添加ひまし油及びそれらの誘導体がある。も
ちろん、必ずしもチキソトロピー剤を組み入れる必要が
あるわけではなく、これに関しては懸濁液に固有の剪断
減粘性と関連して溶媒／樹脂単独でも適当であるかもし
れないからである。
【００１９】分散液中の固体に対する有機媒体の比率
は、大きく変化させることができそしてこれは分散液が
適用される方法及び使用される有機媒体の種類の如何に
よって変化する。通常、良好な被覆率を達成するには、
固体６０〜９０重量％及び有機媒体４０〜１０重量％を
相補的に含むようにする。そのような分散液は普通半流
動体のコンシステンシーであり一般に「ペースト」と呼
ばれている。
は、大きく変化させることができそしてこれは分散液が
適用される方法及び使用される有機媒体の種類の如何に
よって変化する。通常、良好な被覆率を達成するには、
固体６０〜９０重量％及び有機媒体４０〜１０重量％を
相補的に含むようにする。そのような分散液は普通半流
動体のコンシステンシーであり一般に「ペースト」と呼
ばれている。
【００２０】ペーストは都合よくは三本ロール練り機で
製造した。ペーストの粘度は室温でBrookfield粘度計を
用いて低、中及び高剪断速度で測定した場合、典型的に
は次の範囲内であった。
製造した。ペーストの粘度は室温でBrookfield粘度計を
用いて低、中及び高剪断速度で測定した場合、典型的に
は次の範囲内であった。
【００２１】 剪断速度(秒-1) 粘度(Pa.s) ０.２ １００〜５０００ − ３００〜２０００ 好ましい ６００〜１５００ 最も好ましい ４ ４０〜４００ − １００〜２５０ 好ましい １４０〜２００ 最も好ましい ３８４ ７〜４０ − １０〜２５ 好ましい １２〜１８ 最も好ましい
【００２２】使用される有機媒体（ビヒクル）の量は、
主に最終的な所望の処方物の粘度及び印刷厚さにより決
定される。
主に最終的な所望の処方物の粘度及び印刷厚さにより決
定される。
【００２３】試験の説明 Ａ．粘度緩和試験 粘度緩和試験をRheometrics Fluid Spectrometer model
8400で行った。２５mm半径の平行板取付器具を使用し
た。ペーストを５秒間１０秒-1の剪断応力にかけ次いで
剪断応力を０.１秒-1に下げ、３００秒まで応力を測定
した。擬似一次速度式 Ｂ＝Ｂi(１−ｅｋr t) 〔ここで Ｂ ＝時間ｔで観測した応力 Ｂi＝無限時間における平衡応力（ダイン／cm2） ｋr＝緩和速度定数（秒-1）〕 を使用してデータと適合させて２個のパラメーターｋ及
びＢｉを決定した。
8400で行った。２５mm半径の平行板取付器具を使用し
た。ペーストを５秒間１０秒-1の剪断応力にかけ次いで
剪断応力を０.１秒-1に下げ、３００秒まで応力を測定
した。擬似一次速度式 Ｂ＝Ｂi(１−ｅｋr t) 〔ここで Ｂ ＝時間ｔで観測した応力 Ｂi＝無限時間における平衡応力（ダイン／cm2） ｋr＝緩和速度定数（秒-1）〕 を使用してデータと適合させて２個のパラメーターｋ及
びＢｉを決定した。
【００２４】Ｂ．印刷試験 ４.５cm四方の誘電体厚膜ペーストを焼成厚さ約２０μm
で印刷した。パターンには約２６０ ４００μmバイア、
２００ ２２５μmバイア及び２４０ １２５μmバイアが
含まれる。画像解析及び光学顕微鏡を用いてバイアの面
積及び大きさを測定した。次いでいくつかのパーツをベ
ルト炉中８５０℃で焼成しそして４００μmバイアの大
きさを再び測定した。焼成前と後の大きさを比較した。
で印刷した。パターンには約２６０ ４００μmバイア、
２００ ２２５μmバイア及び２４０ １２５μmバイアが
含まれる。画像解析及び光学顕微鏡を用いてバイアの面
積及び大きさを測定した。次いでいくつかのパーツをベ
ルト炉中８５０℃で焼成しそして４００μmバイアの大
きさを再び測定した。焼成前と後の大きさを比較した。
【００２５】４.５cm四方の誘電体厚膜ペーストを焼成
厚さ約２０μmで印刷した。パターンは一様な正方形で
あった。スキージー速度は約１cm／秒段階で増加させ
て、パーツがスクリーンに粘着するかまたはペーストが
パーツからはがれるかどうかを目視した。
厚さ約２０μmで印刷した。パターンは一様な正方形で
あった。スキージー速度は約１cm／秒段階で増加させ
て、パーツがスクリーンに粘着するかまたはペーストが
パーツからはがれるかどうかを目視した。
【００２６】約１３.５cm×１０cmの誘電体厚膜ペース
トのプリントを焼成厚さ約２０μmで印刷した。乾燥し
たが未焼成のパーツ中央の５cm×５cmの領域を光学顕微
鏡で背面光を使用して〜５０倍で小さいピンホール（≧
２５μm）を検査した。これらのピンホールを数えた。
トのプリントを焼成厚さ約２０μmで印刷した。乾燥し
たが未焼成のパーツ中央の５cm×５cmの領域を光学顕微
鏡で背面光を使用して〜５０倍で小さいピンホール（≧
２５μm）を検査した。これらのピンホールを数えた。
【００２７】１６５cm×８cmの複合パーツを様々の導体
の線及びパッドで印刷した。選ばれた領域の上に誘電体
をオーバープリントし、パーツを同時焼成した。光学顕
微鏡約５０倍で導体の上の誘電体中における割れの存在
を検査した。パーツは誘電体中に何個の割れが観察され
たかそしてその大きさはどれくらいかによって、優秀、
良好、普通または悪いで評価した。
の線及びパッドで印刷した。選ばれた領域の上に誘電体
をオーバープリントし、パーツを同時焼成した。光学顕
微鏡約５０倍で導体の上の誘電体中における割れの存在
を検査した。パーツは誘電体中に何個の割れが観察され
たかそしてその大きさはどれくらいかによって、優秀、
良好、普通または悪いで評価した。
【００２８】２５０μmの線及び間隔、１２５μmの線及
び間隔並びに１２５μmの線及び２５０μmの間隔を含む
試験パターンを導体の印刷評価に使用した。パターン上
にはプリント方向に対して平行及び垂直の両方の線があ
った。光学顕微鏡を印刷した線の幅を測定するのに使用
した。乾燥したプリント及び焼成したプリントの両方を
測定した。試験基体は５cm×５cmであった。
び間隔並びに１２５μmの線及び２５０μmの間隔を含む
試験パターンを導体の印刷評価に使用した。パターン上
にはプリント方向に対して平行及び垂直の両方の線があ
った。光学顕微鏡を印刷した線の幅を測定するのに使用
した。乾燥したプリント及び焼成したプリントの両方を
測定した。試験基体は５cm×５cmであった。
【００２９】
実施例１〜３ ３種類の厚膜ペーストを調製しそして上記の方法で試験
して乾燥したバイアホールの解像度におけるペーストの
ｋｒの効果を測定した。ペーストにはガラス７１.４重
量％、金属酸化物４.２重量％及び８.３重量％の重合体
を含む有機媒体２４.４重量％が含まれる。表１のデー
タからペーストのｋｒが０.０２６から０.０９４へ上が
るにつれて乾燥したバイアホールの解像度は２７,３０
０平方ミクロンのバイア面積から３６,１００平方ミク
ロンへ著しく改善された。
して乾燥したバイアホールの解像度におけるペーストの
ｋｒの効果を測定した。ペーストにはガラス７１.４重
量％、金属酸化物４.２重量％及び８.３重量％の重合体
を含む有機媒体２４.４重量％が含まれる。表１のデー
タからペーストのｋｒが０.０２６から０.０９４へ上が
るにつれて乾燥したバイアホールの解像度は２７,３０
０平方ミクロンのバイア面積から３６,１００平方ミク
ロンへ著しく改善された。
【００３０】
【表１】
【００３１】実施例４〜６ 上記した方法でさらに一連の厚膜ペーストを調製して乾
燥した及び焼成したバイア解像度に関して試験した。ペ
ーストは実施例１〜３で使用したのと同じ組成を有す
る。表２のデータに示されるように高ｋｒ重合体の添加
はペーストの乾燥した及び焼成したバイアの解像度を著
しく上昇させることがわかる。しかしながら、焼成した
バイアの解像度のデータによるとペーストのｋｒが０.
１に近づくと、改善されたバイア解像度の利点は少なく
なりその値より大きくなり解像度は逆の影響をうけるか
もしれない。
燥した及び焼成したバイア解像度に関して試験した。ペ
ーストは実施例１〜３で使用したのと同じ組成を有す
る。表２のデータに示されるように高ｋｒ重合体の添加
はペーストの乾燥した及び焼成したバイアの解像度を著
しく上昇させることがわかる。しかしながら、焼成した
バイアの解像度のデータによるとペーストのｋｒが０.
１に近づくと、改善されたバイア解像度の利点は少なく
なりその値より大きくなり解像度は逆の影響をうけるか
もしれない。
【００３２】
【表２】
【００３３】実施例７〜９ 第２の誘電体組成物を用いてさらに一連の３個の誘電体
ペーストを製造してペーストｋｒにおける高ｋｒ重合体
及び低ｋｒ重合体を用いる効果及び乾燥したバイアホー
ルの解像度におけるペーストｋｒの効果を観察した。ペ
ーストにはガラス４０.５％、金属酸化物３４.７％及び
重合体８.１５％を含む有機媒体２４.８％が含まれる。
表３に示したこれらのデータからペーストｋｒ値が０.
１４０に近付いた時でさえ乾燥したバイアの解像度が改
善されていることがわかる。
ペーストを製造してペーストｋｒにおける高ｋｒ重合体
及び低ｋｒ重合体を用いる効果及び乾燥したバイアホー
ルの解像度におけるペーストｋｒの効果を観察した。ペ
ーストにはガラス４０.５％、金属酸化物３４.７％及び
重合体８.１５％を含む有機媒体２４.８％が含まれる。
表３に示したこれらのデータからペーストｋｒ値が０.
１４０に近付いた時でさえ乾燥したバイアの解像度が改
善されていることがわかる。
【００３４】
【表３】
【００３５】実施例１０〜１２ 上記の方法で一連の３個の誘電体厚膜ペーストを製造し
て乾燥した及び焼成したバイア解像度について試験をし
た。ペーストは実施例６〜９で使用したのと同じ組成を
有した。表４に示したこれらのデータから高ｋｒ重合体
を添加することによりペーストの焼成したバイア解像度
は改善されるが乾燥した未焼成のペーストについては少
ししかまたは全く効果がみられなかった。しかしながら
このデータはペーストのｋｒ値が約０.１を超えた時に
解像度における実質的にさらなる改善は得られないこと
を示している。
て乾燥した及び焼成したバイア解像度について試験をし
た。ペーストは実施例６〜９で使用したのと同じ組成を
有した。表４に示したこれらのデータから高ｋｒ重合体
を添加することによりペーストの焼成したバイア解像度
は改善されるが乾燥した未焼成のペーストについては少
ししかまたは全く効果がみられなかった。しかしながら
このデータはペーストのｋｒ値が約０.１を超えた時に
解像度における実質的にさらなる改善は得られないこと
を示している。
【００３６】
【表４】
【００３７】実施例１３〜１６ 一連の誘電体厚膜ペーストを実施例９〜１２と同じ誘電
体を用いて上記方法で製造した。組成物は異なったｋｒ
値を有し、乾燥したバイア領域の解像度について試験し
そしてピンホールの発生、割れの程度及び最大印刷速度
を調べた。これらのデータを表５に示した。これらの実
施例のデータを分析すると有機媒体中で混合された高ｋ
ｒ重合体及び低ｋｒ重合体を使用することにより乾燥し
たバイアホールの解像度及び印刷速度を実質的に改善
し、そして焼成されたペースト層の割れを減少させると
いうことがわかった。また観察されたのは、焼成された
層のピンホール数のかなりの最初の減少である。しかし
ながらこの利点はペーストのｋｒ値が約０.０４に近づ
くにつれて減少し、そして消失する。従って、この特定
の処方物においてはペーストのｋｒ値がピンホール生成
及び印刷速度についてはかなり狭い臨界にあるが、他の
性質についてはそうではないと理解することができる。
最大の印刷速度は印刷スクリーン上のスキージーの速度
に関連している。満足のいく印刷は印刷した導電性パタ
ーン中にスキージーが粘着または、はねることなくスク
リーンから容易に離れれば得ることができる。
体を用いて上記方法で製造した。組成物は異なったｋｒ
値を有し、乾燥したバイア領域の解像度について試験し
そしてピンホールの発生、割れの程度及び最大印刷速度
を調べた。これらのデータを表５に示した。これらの実
施例のデータを分析すると有機媒体中で混合された高ｋ
ｒ重合体及び低ｋｒ重合体を使用することにより乾燥し
たバイアホールの解像度及び印刷速度を実質的に改善
し、そして焼成されたペースト層の割れを減少させると
いうことがわかった。また観察されたのは、焼成された
層のピンホール数のかなりの最初の減少である。しかし
ながらこの利点はペーストのｋｒ値が約０.０４に近づ
くにつれて減少し、そして消失する。従って、この特定
の処方物においてはペーストのｋｒ値がピンホール生成
及び印刷速度についてはかなり狭い臨界にあるが、他の
性質についてはそうではないと理解することができる。
最大の印刷速度は印刷スクリーン上のスキージーの速度
に関連している。満足のいく印刷は印刷した導電性パタ
ーン中にスキージーが粘着または、はねることなくスク
リーンから容易に離れれば得ることができる。
【００３８】
【表５】
【００３９】実施例１７〜２１ 一連の導電性厚膜ペーストを上記の方法で調製し、線及
び間隔の解像度について試験した。ペーストには導電性
金属７８.８％、金属酸化物５.０％、ガラス０.７％及
び重合体１１.４％を含む有機媒体１５.５％が含まれ
る。これらの組成物からのデータを表６に示し、そして
このことからペーストのｋｒ値が約０.１に達していて
も線／間隔解像度は実質的に改善されたことがわかる。
び間隔の解像度について試験した。ペーストには導電性
金属７８.８％、金属酸化物５.０％、ガラス０.７％及
び重合体１１.４％を含む有機媒体１５.５％が含まれ
る。これらの組成物からのデータを表６に示し、そして
このことからペーストのｋｒ値が約０.１に達していて
も線／間隔解像度は実質的に改善されたことがわかる。
【００４０】
【表６】先の実施例ではアクリル重合体はElvacite 204
1（デュポン社製のポリメタクリレート共重合体）であ
る。各実施例中の溶媒はテルピネオール、カルビトール
アセテート及びジブチルフタレートの混合物である。導
電性ペーストの実施例ではスクリーンの開口部は１２５
ミクロンであった。
1（デュポン社製のポリメタクリレート共重合体）であ
る。各実施例中の溶媒はテルピネオール、カルビトール
アセテート及びジブチルフタレートの混合物である。導
電性ペーストの実施例ではスクリーンの開口部は１２５
ミクロンであった。
【００４１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−8372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−119277（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−138806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−119908（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 揮発性有機溶媒に溶解した高い緩和速度
定数及び低い緩和速度定数（ｋr）の複数の固体有機重
合体からなる有機媒体中に分散された電子機能性固体の
微細に分割された粒子からなり、総ペースト組成物のｋ
rが０.０１〜０.１となるような高ｋ r 重合体と低ｋ r 重
合体の割合としたスクリーン印刷可能な厚膜ペースト組
成物。
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|---|---|---|---|
| US744441 | 1991-08-13 | ||
| US07/744,441 US5242623A (en) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | Screen-printable thick film paste composition |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198207A JPH05198207A (ja) | 1993-08-06 |
| JP2579719B2 true JP2579719B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP3611085B2 (ja) * | 1999-03-01 | 2005-01-19 | 長島特殊塗料株式会社 | 可剥性塗料、塗膜整面剤および剥離剤 |
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| US20040259007A1 (en) * | 2001-12-27 | 2004-12-23 | Katsuhiko Takahashi | Electroconductive composition, electroconductive coating and method for forming electroconductive coating |
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| JP2007194122A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 導電性ペーストおよびそれを用いた配線基板 |
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| ZA201208283B (en) * | 2011-11-04 | 2013-07-31 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Organic vehicle for electroconductive paste |
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| JPS6084711A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | 株式会社日立製作所 | スル−ホ−ル充填用ペ−スト |
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1991
- 1991-08-13 US US07/744,441 patent/US5242623A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-17 EP EP92112192A patent/EP0527352B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-17 DE DE69230575T patent/DE69230575T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1992-07-31 CN CN92109053A patent/CN1028266C/zh not_active Expired - Fee Related
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- 1992-08-12 KR KR1019920014482A patent/KR970004546B1/ko not_active IP Right Cessation
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