JP3075287B2 - 電子部品用パラジウム薄膜形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品材料として使用されるガラスまた
はセラミックスの基材上にパラジウム薄膜を形成する方
法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来、ガラス、またはセラミックスの基材上にパラジ
ウムの厚膜ペーストを用いて厚膜を形成し、コンデンサ
ー等に用いられているが、膜厚が２〜３μｍと厚く、１
μｍ以下の薄膜を実現するための努力がなされている
が、パラジウムの微粉末が用いられており、その粒径は
0.5μｍ以上であるため緻密な薄膜を形成するのが困難
であり、このためコンデンサー等のファインパターン化
およびコンパクト化が困難となっている。

また、該パラジウムペーストは懸濁液であるためスク
リーン印刷法でのみ塗布が可能なため、複雑な形状物上
の塗布については困難であるという欠点があった。

他に、真空スパッタリング法や蒸着法ではパラジウム
薄膜形成の生産性が低く（約20〜30％）装置も高価であ
り工業生産上での経済的に欠けるというものであった。

また、既に有機パラジウムを利用した薄膜形成方法が
報告されているが、従来のものはイオウまたはメルカプ
タンを含むものであり、このものは他の金属例えば銀電
極等と硫化物を形成するなど不都合を生じ、実質上工業
的には使用不可能であった。

特に、硫化物は非常にもろく、耐久性に欠けるもので
ある。

（発明の目的） 本発明は、上記従来法の欠点を解消するために成され
たもので、イオウを含まない有機パラジウム化合物を用
いて簡便な方法と装置で膜の厚みを従来法の1/2以下に
し、緻密でピンホールのない、均一な１μｍ以下の電子
部品用パラジウム薄膜を形成する方法を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ガラス、セラミックスまたは金属の基材上
にナフテン酸、アビエチン酸、ステアリン酸、ネオデカ
ン酸、デカン酸、またはオクタン酸の有機酸塩あるいは
アセチルアセトンのパラジウム錯体の１種以上を含む有
機パラジウム化合物と有機バインダとしての樹脂と有機
溶剤を含む混合溶液を塗布、乾燥、焼成することによ
り、該ガラス、セラミックスまたは金属の基材上に１ミ
クロン以下のパラジウム薄膜を形成することを特徴とす
る電子部品用パラジウム薄膜形成方法である。また、前
記混合溶液の塗布方法がスクリーン印刷、凹版、平版印
刷、スピンコーティング、ディッピング法、筆塗り、ス
タンプ法より選ばれる電子部品用パラジウム薄膜形成方
法である。

以下本発明の詳細について説明する。

該パラジウムの有機酸塩かパラジウム錯体とするのは
それぞれ熱分解温度が300℃以下で金属パラジウムに分
解することができるとともに、有機バインダとしての樹
脂と共通の有機溶剤で溶解することができ、しかも焼成
すると不純物が残ることがないからである。

また、必要により鉛、ビスマス、ケイ素、クロム、ホ
ウ素、アンチモン、バナジウム、カルシウム、マグネシ
ウム、マンガン、亜鉛、ジルコニウム、バリウム、スト
ロンチウム、ランタン、およびニオブから成る群よりえ
らばれた１種または２種以上の金属の樹脂酸金属塩を適
量加えることでパラジウム薄膜の密着性を高めることが
できる。

有機バインダとしての樹脂はエポキシ樹脂、アクリル
樹脂、アルキド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ロジン
誘導体樹脂、およびテルペン樹脂から成る群から１種以
上を選び、パラジウム薄膜を均一な厚みに形成するため
に塗布、乾燥時にダレ等のない適度の粘性を得ることが
できるからである。

また、有機溶媒としては、メンタノール、ターピネオ
ール、ブチルカルビトール、メチルエチルケトン、酢酸
エチル、エチレングリコール、アミルアセテート、セル
ソルブ、石油エーテル、クロロホルム、ジペンテン、四
塩化炭素、精油等より選んだ１種以上で前記有機パラジ
ウム化合物と樹脂金属塩と有機バインダとしての樹脂を
溶解して均一な溶液状にすることができるものである。

以上のように有機パラジウム化合物を含む混合溶液の
成分にはイオウが含有していないので、有害となるイオ
ウ化合物は生成しない。

該有機パラジウム化合物を含む混合溶液の成分割合は
おおむね、主成分としての有機パラジウム化合物が10〜
65wt％で、有機バインダとしての樹脂が５〜20wt％で、
有機溶媒が30〜45wt％である。

ガラスまたはセラミックス基材に対しパラジウム薄膜
の密着性を保つため他の金属樹脂酸を加えるが、その場
合の成分割合はおおむね、主成分としての有機パラジウ
ム化合物が10〜65wt％で、他の樹脂酸金属塩が0.1〜5wt
％で、有機バインダとしての樹脂が５〜20wt％で、有機
溶媒が25〜40wt％である。

上記の成分割合から成る有機パラジウム化合物を含む
混合溶液を例えばスクリーン印刷で塗布、乾燥、焼成す
るとパラジウム薄膜として約0.1〜0.5μｍの厚みのもの
を得ることができる。

また、乾燥温度は100〜125℃で、10分間で、焼成温度
は750〜850℃で、10分間行えばよい。

塗布方法についても前記スクリーン印刷法の他の方法
である凹版、平版印刷、ディッピング、筆塗法、スタン
プ、スピンコーティングなどが可能であり、何れかを用
いればよいものできる。

該有機パラジウム化合物を含む混合溶液を用いて、塗
布、乾燥、焼成して従来法の欠点を解消することができ
るのは、該有機パラジウム化合物を含む混合溶液が均一
な溶液状であるため成分組成が均一で乾燥した場合でも
部分凝集することもなく、焼成した際には有機パラジウ
ム化合物であるため熱分解しそれぞれが原子レベルで金
属成分と結合し基材上にパラジウム薄膜を均一に形成す
ることができるからである。

なお、パラジウム薄膜の厚みを調節するには有機パラ
ジウム化合物の割合を調節するか、印刷条件を調節する
か、塗布、乾燥、焼成の操作を繰り返すことで可能であ
るが繰り返し回数は３回以下が好ましい、その理由は生
産性が落ちるからである。

以下、本発明に係わる実施例を記載するが、該実施例
は本発明を限定するものではない。

（実施例１） 96％アルミナ基板（100mm×100mm×厚さ0.635mm）
に、ネオデカン酸パラジウム（Pd20wt％）40wt％、２−
エチルヘキサン酸ビスマス（Bi2％）10wt％、フェノー
ル樹脂20wt％、α−ターピネオール30wt％で調製した有
機パラジウム化合物を含む混合溶液をスクリーン印刷で
塗布し、室温で10分間乾燥し、120℃で10分間加熱乾燥
し、次いで800℃で10分間焼成して、96％アルミナ基板
上にパラジウムの厚み0.5μｍの薄膜を形成した。

（実施例２） アルミナペレット（直径２〜3mm）に、ロジン酸パラ
ジウム（Pd20wt％）40wt％、酢酸エチル20wt％で調製し
た有機パラジウム化合物を含む混合溶液をディッピング
により塗布し、室温で10分間乾燥し、次いで830℃で10
分間焼成して厚み0.1〜0.2μｍのパラジウム薄膜を形成
した。

（実施例３） ガラスグレーズ基板（400mm×250mm×1mm）上に、２
−エチルヘキサン酸パラジウム（Pd15％）30wt％、ロジ
ン酸ビスマス（Bi10％）10wt％、アルキッド樹脂15wt
％、α−ターピネオール30wt％、ブチルカルビトール15
wt％で調製した有機パラジウム化合物を含む混合溶液を
凹版印刷にてラインアンドスペースが50μｍ−50μｍの
ファインパターンを直接印刷後、室温で10分間乾燥後、
120℃、10分間加熱乾燥し、次いで830℃で10分間焼成し
て0.2μｍの膜厚のパラジウムのラインアンドスペース
が70μｍ−30μｍのファインパターンが得られた。

（発明の効果） 本発明は、従来法としての厚膜ペースト法では得られ
なかった１μｍ以下の電子部品用パラジウム薄膜を真空
装置なしで塗布、乾燥、焼成という簡便な方法で形成す
ることができ、得られた電子部品用パラジウム薄膜は緻
密でピンホールのない均一な膜であり密着力も強く、凹
版印刷等により印刷条件によってはエッチングなしでラ
インアンドスペースが25−50μｍのファインパターンを
直接描くことも可能で、さらに、複雑な形状の基材上に
各種の塗布方法を用いて行うことで、電子部品用パラジ
ウム薄膜層を形成することができ経済的で極めて効果の
高いものであると言える。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス、またはセラミックスの基材上にナ
   フテン酸、アビエチン酸、ステアリン酸、ネオデカン
   酸、デカン酸、またはオクタン酸の有機酸塩あるいはア
   セチルアセトンのパラジウム錯体の１種以上を含む有機
   パラジウム化合物と有機バインダとしての樹脂と有機溶
   剤を含む混合溶液を塗布、乾燥、焼成することにより、
   該ガラス、またはセラミックスの基材上に１ミクロン以
   上のパラジウム薄膜を形成することを特徴とする電子部
   品用パラジウム薄膜形成方法。
2. 【請求項２】前記混合溶液の塗布方法がスクリーン印
   刷、凹版、平版印刷、スピンコーティング、ディッピン
   グ法、筆塗り、スタンプ法より選ばれる請求項１に記載
   の電子部品用パラジウム薄膜形成方法。