JP2885934B2 - 金厚膜ペースト - Google Patents
金厚膜ペーストInfo
- Publication number
- JP2885934B2 JP2885934B2 JP2322163A JP32216390A JP2885934B2 JP 2885934 B2 JP2885934 B2 JP 2885934B2 JP 2322163 A JP2322163 A JP 2322163A JP 32216390 A JP32216390 A JP 32216390A JP 2885934 B2 JP2885934 B2 JP 2885934B2
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- JP
- Japan
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- gold
- film
- film paste
- thick film
- tin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サーマルヘッドやハイブリッドIC等の電気
回路の電極形成に用いられる金厚膜ペーストに関するも
のである。
回路の電極形成に用いられる金厚膜ペーストに関するも
のである。
［従来の技術］ サーマルヘッドの分野において、発熱体を載せる電極
形成材料として金厚膜ペーストが使用される。この金厚
膜ペーストはスクリーン印刷及び焼成を２〜３回繰り返
すことにより、膜厚2.5〜4.0μｍとなるように一面に厚
膜形成された後、フォトエッチング法により、希望のラ
イン巾の電極として形成される。
形成材料として金厚膜ペーストが使用される。この金厚
膜ペーストはスクリーン印刷及び焼成を２〜３回繰り返
すことにより、膜厚2.5〜4.0μｍとなるように一面に厚
膜形成された後、フォトエッチング法により、希望のラ
イン巾の電極として形成される。
本用途の厚膜は、エッチングの際に断線が生じない様
ピンホールの少ない緻密な金膜が必要で有り、従来、膜
厚が2.5〜4.0μｍがどうしても必要であった。従来、膜
厚が2.5〜4.0μｍ必要であるのは以下の理由による。
ピンホールの少ない緻密な金膜が必要で有り、従来、膜
厚が2.5〜4.0μｍがどうしても必要であった。従来、膜
厚が2.5〜4.0μｍ必要であるのは以下の理由による。
電極巾はサーマルヘッドとしての印字解像度を向上さ
せるべく高密度化が進めば進む程、微細パターンが要求
される。パターン巾が10〜20μｍの微細パターンを金厚
膜ペーストを使用してエッチングにより形成する場合、
焼成膜の緻密性はより完全でなければならない。
せるべく高密度化が進めば進む程、微細パターンが要求
される。パターン巾が10〜20μｍの微細パターンを金厚
膜ペーストを使用してエッチングにより形成する場合、
焼成膜の緻密性はより完全でなければならない。
ところが、従来使用されている金厚膜ペーストには、
平均粒径として0.5〜2.0μｍの金粒子が使用されてい
る。このような金粒子を使用した金厚膜ペーストで焼成
膜を形成する場合、膜厚を薄くするに伴い膜の緻密性は
悪くなっていき、0.5μｍの金粒子を使用した金厚膜ペ
ーストでさえ膜厚2.5μｍ程度で使用に耐え無くなって
くる。この様な理由により、従来導体としての金膜厚
は、2.5〜4.0μｍが必要であった。
平均粒径として0.5〜2.0μｍの金粒子が使用されてい
る。このような金粒子を使用した金厚膜ペーストで焼成
膜を形成する場合、膜厚を薄くするに伴い膜の緻密性は
悪くなっていき、0.5μｍの金粒子を使用した金厚膜ペ
ーストでさえ膜厚2.5μｍ程度で使用に耐え無くなって
くる。この様な理由により、従来導体としての金膜厚
は、2.5〜4.0μｍが必要であった。
［発明が解決しようとする課題］ 従来、金厚膜は膜厚2.5〜4.0μｍでなければ使用でき
ず、このためコスト的に高価となってしまう。また、エ
ッチングによりパターンの形成を行なう際にも高い精度
が得づらくなる。更に、エッチングにより金のロスも多
くなる。
ず、このためコスト的に高価となってしまう。また、エ
ッチングによりパターンの形成を行なう際にも高い精度
が得づらくなる。更に、エッチングにより金のロスも多
くなる。
実質上使用可能な金厚膜の膜厚は、いかに薄く緻密な
膜が形成できる特性を持った金厚膜ペーストを使用する
かどうかに、依存するところが大きく従来の0.5μｍ程
度までの粒子を使用した厚膜ペーストを使用している限
り膜厚2.5μｍ以下では使用上問題のある緻密性しか得
られなかった。
膜が形成できる特性を持った金厚膜ペーストを使用する
かどうかに、依存するところが大きく従来の0.5μｍ程
度までの粒子を使用した厚膜ペーストを使用している限
り膜厚2.5μｍ以下では使用上問題のある緻密性しか得
られなかった。
この原因は、0.5μｍ未満の小粒径金粒子を使用した
としても、粒径の小さい事により過焼結が起こり、最終
的に0.5μｍ以上の粒子を使用した場合とほとんど差が
無くなってしまう為と考えられた。
としても、粒径の小さい事により過焼結が起こり、最終
的に0.5μｍ以上の粒子を使用した場合とほとんど差が
無くなってしまう為と考えられた。
本発明の目的は、上記の問題を解決し、２μｍ以下で
も十分な緻密性が有り、かつ表面平滑性に優れた焼成膜
を形成する為の金厚膜ペーストを提供することにある。
も十分な緻密性が有り、かつ表面平滑性に優れた焼成膜
を形成する為の金厚膜ペーストを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は平均粒径0.1〜0.4μｍの微細で且つ単分散性
の優れた金粉末と結合剤としてのガラス及び焼結防止の
為の無機添加物として、金属スズ及び／又はスズ化合物
とを有機ビヒクルに分散してなる金属膜ペーストであ
る。
の優れた金粉末と結合剤としてのガラス及び焼結防止の
為の無機添加物として、金属スズ及び／又はスズ化合物
とを有機ビヒクルに分散してなる金属膜ペーストであ
る。
本発明において用いられるガラスフリットは、PbO
−B2O3−SiO2系、PbO−SiO2−Al2O3系、PbO−B2O3−ZnO
系やPbO−B2O3−ZnO−SiO2系等の通常厚膜ペーストに使
用されるものであればよい。ガラスフリットの配合量は
金粉末100重量部に対し、１〜10重量部であることが望
ましい。
−B2O3−SiO2系、PbO−SiO2−Al2O3系、PbO−B2O3−ZnO
系やPbO−B2O3−ZnO−SiO2系等の通常厚膜ペーストに使
用されるものであればよい。ガラスフリットの配合量は
金粉末100重量部に対し、１〜10重量部であることが望
ましい。
又、焼結防止剤としての金属スズ又はスズ化合物は、
焼成過程で酸化スズを形成するものであればよく、金属
スズ、酸化スズ及びオクチル酸スズや、スズキレート等
の有機スズ化合物が好ましく用いられる。金属スズ及び
／又はスズ化合物の配合量は、金属スズに換算して0.1
〜10重量部が望ましい。0.1重量部未満では金の焼結抑
制効果が乏しく、10重量部を越えると電気伝導性が低下
し、通常金焼成膜のエッチングに用いられるヨウ素ヨウ
化カリウム水溶液への溶解性が悪くなり、電極パターン
を形成する際のエッチング時間を延ばしてしまう為であ
る。
焼成過程で酸化スズを形成するものであればよく、金属
スズ、酸化スズ及びオクチル酸スズや、スズキレート等
の有機スズ化合物が好ましく用いられる。金属スズ及び
／又はスズ化合物の配合量は、金属スズに換算して0.1
〜10重量部が望ましい。0.1重量部未満では金の焼結抑
制効果が乏しく、10重量部を越えると電気伝導性が低下
し、通常金焼成膜のエッチングに用いられるヨウ素ヨウ
化カリウム水溶液への溶解性が悪くなり、電極パターン
を形成する際のエッチング時間を延ばしてしまう為であ
る。
更に、有機ビヒクルとしては、エチルセルロースやア
クリル樹脂等の樹脂をブチルカルビトール、パインオイ
ル、ターピネオール等の有機溶剤に溶解したものがふさ
わしい。配合量は、良好なスクリーン印刷性を保ちつつ
３回の印刷・焼成工程で焼成膜厚1.5μｍを形成するよ
う選択され、120〜150重量部の範囲が好ましい。
クリル樹脂等の樹脂をブチルカルビトール、パインオイ
ル、ターピネオール等の有機溶剤に溶解したものがふさ
わしい。配合量は、良好なスクリーン印刷性を保ちつつ
３回の印刷・焼成工程で焼成膜厚1.5μｍを形成するよ
う選択され、120〜150重量部の範囲が好ましい。
［作用］ 上記の構成からなる本発明の金厚膜ペーストは、セラ
ミック基板上に印刷・乾燥し800〜950℃で焼成する工程
を３回程度繰り返すことにより、薄く緻密でかつ平滑な
焼成膜を備えた回路基板を形成することができる。
ミック基板上に印刷・乾燥し800〜950℃で焼成する工程
を３回程度繰り返すことにより、薄く緻密でかつ平滑な
焼成膜を備えた回路基板を形成することができる。
一般に金属粉は粒径が小さい程表面活性が大きい為低
い焼成温度で焼結が開始され、格別のコントロールをし
ない場合には、焼結が進行し続けピンホールの多い膜と
なってしまう傾向になる。本発明では、微細な金粒子と
共に酸化スズもしくはその前駆体を適当量配合すること
により、金の焼成を程良くコントロールし、薄くて緻密
な焼成膜を得ることに成功したものである。
い焼成温度で焼結が開始され、格別のコントロールをし
ない場合には、焼結が進行し続けピンホールの多い膜と
なってしまう傾向になる。本発明では、微細な金粒子と
共に酸化スズもしくはその前駆体を適当量配合すること
により、金の焼成を程良くコントロールし、薄くて緻密
な焼成膜を得ることに成功したものである。
［実施例］ 平均粒径の異なる金粒子、ガラスフリット、金属スズ
又はスズ化合物及び有機ビヒクルを第１表左側の割合で
混合して、ペースト状とした。ガラスフリットは、PbO
−B2O3−ZnO−SiO2系のものを用いた。有機ビヒクル
は、エチルセルロースをターピネオールに溶解したもの
を用いた。これらのペーストを、スクリーンメッシュ＃
400で96％アルミナ基板に印刷し焼成温度850℃で焼成す
る工程を３回繰り返し焼成膜厚1.5μｍとなるように金
厚膜を形成した。
又はスズ化合物及び有機ビヒクルを第１表左側の割合で
混合して、ペースト状とした。ガラスフリットは、PbO
−B2O3−ZnO−SiO2系のものを用いた。有機ビヒクル
は、エチルセルロースをターピネオールに溶解したもの
を用いた。これらのペーストを、スクリーンメッシュ＃
400で96％アルミナ基板に印刷し焼成温度850℃で焼成す
る工程を３回繰り返し焼成膜厚1.5μｍとなるように金
厚膜を形成した。
これらの金厚膜に関し、膜の緻密さを透過光で評価し
た。次に、膜の平滑性を表面あらさ計を用いて調べ中心
線平均あらさ（Ra）で評価した。
た。次に、膜の平滑性を表面あらさ計を用いて調べ中心
線平均あらさ（Ra）で評価した。
この結果を第１表右側に示す。
表からわかる通り、本発明の実施例によって作成した
金厚膜はいずれもRaが0.2μｍ以下で極めて平滑な膜表
面を有しており、しかも膜の緻密度も良好である。これ
に対し、比較例については、膜の緻密度、表面平滑性共
に満足できるレベルにないとわかる。
金厚膜はいずれもRaが0.2μｍ以下で極めて平滑な膜表
面を有しており、しかも膜の緻密度も良好である。これ
に対し、比較例については、膜の緻密度、表面平滑性共
に満足できるレベルにないとわかる。
［発明の効果］ 以上の様に、本発明の金厚膜ペーストを用いることに
より、膜厚1.5μｍ以下で使用可能な優れた緻密性と表
面平滑性を持った金焼成膜を形成することが出来る。
より、膜厚1.5μｍ以下で使用可能な優れた緻密性と表
面平滑性を持った金焼成膜を形成することが出来る。
こうして得られる金焼成膜は、フォトエッチングの精
度が向上する為、より微細な電気回路の作成が可能とな
り、サーマルヘッド等の電子部品の高密度化に寄与する
所大である。
度が向上する為、より微細な電気回路の作成が可能とな
り、サーマルヘッド等の電子部品の高密度化に寄与する
所大である。
しかも、高価な材料である金の使用量も少なくて済む
為コスト削減の効果も充分期待できるものである。
為コスト削減の効果も充分期待できるものである。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 1/16 - 1/22 H05K 1/09 B41J 3/20
Claims (2)
- 【請求項１】平均粒径0.1〜0.4μｍの金粉末とガラスフ
リット及び金属スズ及び／又はスズ化合物とを有機ビヒ
クルに分散させてなる金厚膜ペースト - 【請求項２】金属スズ及び／又はスズ化合物の含有量
が、金粉末100重量部に対し、金属スズに換算して0.1〜
10重量部であることを特徴とする請求項１に記載の金厚
膜ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2322163A JP2885934B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 金厚膜ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2322163A JP2885934B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 金厚膜ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04192207A JPH04192207A (ja) | 1992-07-10 |
| JP2885934B2 true JP2885934B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=18140642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2322163A Expired - Lifetime JP2885934B2 (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 金厚膜ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885934B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP2322163A patent/JP2885934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04192207A (ja) | 1992-07-10 |
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