JP4613648B2 - 導電ペーストおよび電子部品 - Google Patents

Description

本願発明は導電ペーストおよび電子部品に関し、詳しくは、配線導体などの形成に用いられる、低温での焼き付けが可能な導電ペーストおよびそれを用いて形成された導体膜を備えた電子部品に関する。

近年、セラミック電子部品素子との接着力が大きく、かつ良好なはんだ付け性を有する厚膜電極を形成することが可能な導電ペーストとして、軟化点の高いガラスフリットと、軟化点の低いガラスフリットを含む導電ペーストが提案されている（特許文献１参照）。

すなわち、導電ペーストにおいて、低軟化点ガラスに加えて高軟化点ガラスを添加するようにした場合、低軟化点ガラスの軟化、流動が進行すると、低軟化点ガラスが、高軟化点ガラスと溶け合い（混ざり合い）、ガラス全体として、もとの低軟化点ガラスの軟化点よりも軟化点の高いガラスとなり、過剰な流動が抑制されるとされている。

また、このガラスを含む導電ペーストを用いて外部電極を形成することにより、はんだ濡れ性や端子取り付け強度に優れた外部電極を形成することが可能になるとされている。

しかしながら、上述の先行技術のように、低軟化点ガラスと高軟化点ガラスとを組み合わせて用いたとしても、低軟化点ガラスとして、結晶化しないガラスを用いた場合には、焼成時に軟化、流動しやすく、ガラスが浮き出ることによりはんだ濡れ性が低下するという問題があるのが実情である。また、結晶化しない低軟化点ガラスと高軟化点ガラスとを組み合わせたガラスを含有する導電ペーストを用いて形成された外部電極の場合、はんだ付けを行うためにはんだ浴に浸漬すると、外部電極がはんだ浴に溶解する現象（はんだ喰われ現象）が起こるという問題点がある。

特に、微細に形成された外部電極の場合に、はんだ喰われが生じると、製品の接続信頼性の低下を招きやすいという問題点がある。すなわち、電子部品の小型化を実現するために、近年は、例えば、アイソレータの外部電極を微細化することが要求されているが、外部電極が微細になればなるほど、はんだ喰われが起こりやすくなるため、特にはんだ喰われを抑制することが重要な課題となっている。
特開平６−６０７１５公報

本願発明は、上記課題を解決するものであり、対象への密着性が良好で、はんだ濡れ性、耐はんだ喰われ性に優れた導体膜を形成することが可能な導電ペーストおよび該導電ペーストを用いて導体膜が形成された信頼性の高い電子部品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）の導電ペーストは、
導電性粉末と、
Ｂｉ₂Ｏ₃を７０重量％以上含有し、軟化点が３５０〜４５０℃である低軟化点結晶化ガラスと、
ＳｉＯ₂を５０重量％以上含有し、軟化点が６００〜１０００℃である高軟化点ガラスと、
前記低軟化点結晶化ガラスの結晶化温度より高く、前記低軟化点結晶化ガラスの結晶が再融解する再融解温度より低い温度で脱脂される樹脂と
を含有し、
前記低軟化点結晶化ガラスの再融解温度以上の温度で、かつ前記高軟化点ガラスの軟化点以上の温度で焼成することにより導体膜が形成されるものであること
を特徴としている。

また、請求項２の導電ペーストは、請求項１記載の発明の構成において、
導電性粉末と低軟化点結晶化ガラスの体積比が、導電性粉末１００に対して、低軟化点結晶化ガラス６〜１０の範囲にあり、
導電性粉末と高軟化点ガラスの体積比が、導電性粉末１００に対して、高軟化点ガラス０．５〜４の範囲にあること
を特徴としている。

また、請求項３の導電ペーストは、さらに感光性モノマーを含むことを特徴としている。

また、本願発明（請求項４）の電子部品は、請求項１〜３のいずれかに記載の導電ペーストを用いてなる導電ペースト膜を焼成することにより形成された導体膜を備えていることを特徴としている。

また、請求項５の電子部品は、請求項４の発明の構成において、前記導体膜が、幅１００μm未満の導体配線であることを特徴としている。

また、本願発明（請求項６）の電子部品製造方法は、
請求項１〜３に記載の導電ペーストを用いて、外部電極および／または内部配線導体用の導電ペースト膜を形成する工程と、
前記導電ペースト膜を、前記導電性ペーストに含まれる前記低軟化結晶化ガラスの結晶化温度より高く、前記低軟化結晶化ガラスの再融解温度より低い温度で脱脂する工程と、
脱脂後の前記導電性ペースト膜を、前記低軟化結晶化ガラスの再融解温度以上の温度で、かつ前記高軟化点ガラスの軟化点以上の温度で焼成する工程と
を備えていることを特徴としている。

本願発明（請求項１）の導電ペーストは、導電性粉末と、Ｂｉ₂Ｏ₃を７０重量％以上含有し、軟化点が３５０〜４５０℃である低軟化点結晶化ガラスと、ＳｉＯ₂を５０重量％以上含有し、軟化点が６００〜１０００℃である高軟化点ガラスと、低軟化点結晶化ガラスの結晶化温度より高く、低軟化点結晶化ガラスの結晶が再融解する再融解温度より低い温度で脱脂される樹脂とを含有しているので、本願発明の導電ペーストを用いることにより、対象への密着性、はんだ濡れ性、耐はんだ喰われ性に優れた導体膜を確実に形成することが可能になる。
なお、本願発明において脱脂温度とは、導電ペースト中の樹脂の９９重量％以上が熱分解を終了する温度であり、焼成温度とは、焼成最高温度をいう。

結晶化ガラスは、結晶化温度に達するまでは次第に粘度が低下するが、結晶化温度に達すると粘度は高くなり、その後、再融解温度に達すると再び粘度が低下する。
したがって、本願発明の導電ペーストのように、ＳｉＯ ₂ を５０重量％以上含有し、軟化点が６００〜１０００℃の高軟化点ガラスに、Ｂｉ ₂ Ｏ ₃ を７０重量％以上含有し、軟化点が３５０〜４５０℃の低軟化点結晶化ガラスを配合したガラスを用いるようにした場合、脱脂工程では、低軟化点結晶化ガラスが結晶化しており、ほとんど、軟化、流動しないので、脱脂時に発生する分解ガスをトラップすることによるブリスタの発生を抑制防止して、緻密で信頼性の高い導体膜を形成することが可能になる。

また、脱脂後の焼成工程では、低軟化点結晶化ガラスの再融解温度以上の温度で、かつ高軟化点ガラスの軟化点以上の温度で焼成が行われることになるため、ガラスは流動するが、低軟化点結晶化ガラスと高軟化点ガラスとの溶け合った（混ざり合った）ガラスにおいては、過剰な流動が抑制される。その結果、導電ペーストの焼成温度域において、必要な流動性を確保しつつ、過度の粘度低下を防止することが可能になり、従来の結晶化しない低軟化点ガラスを用いた導電ペーストの場合のように導体膜の表面にガラスが浮き出ることを抑制して、はんだ濡れ性の良好な導体膜を形成することが可能になる。

また、焼成温度域において過度の粘度低下が起こらないため、ガラスが導電ペースト中の導電性粉末間に均一に分散し、その結果、形成される導体膜の耐はんだ喰われ性を向上させることが可能になる。

また、本願発明の導電ペーストにおいては、高軟化点ガラスと、軟化点の低いガラス（低軟化点結晶化ガラス）の両方が用いられているため、導電ペーストの焼成温度域において必要な流動性を確保することが可能になる。したがって、本願発明の導電ペーストを用いてセラミック電子部品の外部電極を形成した場合、基板や素子などの対象への密着強度に優れた外部電極を形成することが可能になる。

さらに、低軟化点結晶化ガラスにＢｉ ₂ Ｏ ₃ を７０重量％以上含有させているので、焼成時の粘度を低くして、対象との密着性を確保することが可能になる。
また、高軟化点ガラスにＳｉＯ ₂ を５０重量％以上含有させているので、軟化点が高くなり、ガラスが導電ペースト中の導電粉末間に均一に分散することにより、耐はんだ喰われ性をより向上させることが可能になる。

なお、本願発明の導電ペーストの用途は、外部電極を形成する場合に限られるものではなく、例えば、配線基板上に形成される配線導体や電極などを形成する場合に広く用いることが可能である。

また、請求項２の導電ペーストのように、請求項１記載の発明の構成において、導電性粉末と低軟化点結晶化ガラスの体積比を、導電性粉末１００に対して、低軟化点結晶化ガラス６〜１０の範囲とし、導電性粉末と高軟化点ガラスの体積比を、導電性粉末１００に対して、高軟化点ガラス０．５〜４の範囲とすることにより、対象への密着性、はんだ濡れ性、耐はんだ喰われ性に優れた導体膜をより確実に形成することが可能になり、本願発明をさらに実効あらしめることができる。

体積比で、導電性粉末１００に対する低軟化点結晶化ガラスの割合を６〜１０の範囲としたのは、低軟化点結晶化ガラスの割合が６未満になると、耐はんだ喰われ性が低下し、１０を超えるとはんだ濡れ性が低下することによる。

また、体積比で、導電性粉末１００に対する高軟化点ガラスの割合を０．５〜４の範囲としたのは、高軟化点ガラスの割合が０．５未満になると、耐はんだ喰われ性が低下し、４を超えるとはんだ濡れ性が低下することによる。

また、請求項３の導電ペーストのように、請求項１または２に記載の発明の構成において、さらに感光性モノマーを含ませることにより、感光性導電ペーストとして用いることが可能になり、フォトリソグラフィーなどの光学的な方法を適用して、より微細パターンを精度よく形成することができる。

なお、感光性導電ペーストの場合には、線幅が１０μm未満の微細配線形成に用いられるため、通常の導電ペーストの場合以上に耐はんだ喰われ性が高いことが求められるが、本願発明はそのような場合に特に有意義である。

また、本願発明の導電性ペーストに、例えば、感光性モノマーであるラジカル重合性モノマー（例えば、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート）と、アルカリ可溶性ポリマー（例えば、不飽和基のないメタクリル酸メチル共重合体など）と、光重合開始剤（例えば、２，４−ジエチルチオキサントンなど）とを含有させることにより、感光性導電ペーストとして用いることが可能になる。ただし、感光性モノマーなどの種類に特別の制約はなく、種々の材料を用いることが可能である。

また、本願発明（請求項４）の電子部品は、請求項１〜３のいずれかに記載の導電ペーストを用いてなる導電ペースト膜を焼成することにより形成された導体膜を備えており、この導体膜は、対象への密着性、はんだ濡れ性、耐はんだ喰われ性に優れている。また、請求項３の感光性の導電ペーストを用いてなる導電ペースト膜を焼成することにより形成された導体膜は、ファインライン性に優れているため、信頼性が高く、所望の特性を備えた電子部品を提供することが可能になる。

また、請求項５の電子部品は、請求項４の発明の構成において、導体膜として、幅１００μm未満の導体配線を備えており、小型で高性能の電子部品を提供することができる。なお、この請求項５の電子部品は、請求項４の感光性の導電ペーストを用いて、効率よく製造することができる。

なお、感光性導電ペーストの場合には、線幅が１０μm未満の微細配線形成に用いられるため、通常の導電ペーストの場合以上に耐はんだ喰われ性が高いことが求められるが、これに対して、本願発明では、低軟化点結晶化ガラスと高軟化点ガラスを所定の範囲で配合することにより、はんだ濡れ性を確保しつつ、耐はんだ喰われ性、基板などの対象への密着性を確保するようにしている。

本願発明は、例えば、図１に示すように、内部にセラミック層３を介して複数の内部電極２ａ，２ｂが積層された積層セラミックコンデンサ素子１の両端面４ａ，４ｂに、内部電極２ａ，２ｂと導通するように外部電極５ａ，５ｂが配設された構造を有する積層セラミックコンデンサを製造する場合において、導電ペーストを塗布した後、焼成することにより得られる外部電極５ａ，５ｂを形成するような場合に好適に利用することができる。

また、本願発明の導電ペーストは、図１の積層セラミックコンデンサ素子の内部電極２ａ，２ｂ（通常は、導電ペーストを印刷したセラミックグリーンシートを積層、圧着し、個々の素子に分割した後、焼成することにより形成される）の形成にも使用することができる。
また、本願発明は、例えば図２に示すように、セラミック積層体１１の内部に配設された内部配線導体１２、セラミック層１３を介して対向する内部配線導体１２を導通させるためのビアホール１４、セラミック積層体１１の表面に形成された外部電極１５等を備えた構造を有するセラミック多層基板１０を製造する場合において、外部電極１５を形成するような場合に好適に利用することができる。特に、外部電極１５を、感光性ペーストを用いてフォトリソグラフィーにより形成する場合に、微細パターンをより高精度に形成することができる。
なお、本願の導電ペーストは、図２のセラミック多層基板１０の内部配線導体１２の形成にも使用することができる。

以下に、本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。

［導電ペーストの作製］
(１)ペーストの作製
１)粒径Ｄ₅₀＝２．０μmのＡｇ粉末１５ｇと、
２)Ａｇ粉末の体積に対して８体積％の低軟化点結晶化ガラス（Ｂｉ₂Ｏ₃系結晶化ガラスフリット）（軟化点約４００℃，Ｂｉ₂Ｏ₃（８５重量％）−ＳｉＯ₂（６重量％）−Ｂ₂Ｏ₃（７．５重量％）−Ｌｉ₂Ｏ（１．５重量％））と、
３)Ａｇ粉末の体積に対して４体積％の高軟化点ガラス（ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系ガラス）（軟化点約６００℃、ＳｉＯ₂（５４重量％）−Ｂ₂Ｏ₃（１６重量％）−Ｎａ₂Ｏ（１１重量％）−Ｌｉ₂Ｏ（１０重量％）−その他（９重量％））と、
４)感光性モノマーであるラジカル重合性モノマー（エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート）１．０ｇと、
５)アルカリ可溶性ポリマー（不飽和基のないメタクリル酸メチル共重合体、分子量４２０００）３．３ｇと、
６)光重合開始剤（２，４−ジエチルチオキサントン）０．１ｇと、
７)溶剤（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル）１．０ｇと
を混合・撹拌した後、ＳＵＳ製三本ロールで分散させて、感光性導電ペーストを作製した。

なお、後述のように、最高焼成温度が８００℃であることを考慮し、低軟化点結晶化ガラスとしては、結晶の再融解温度が約７００℃のものを選択した。また、この実施例で用いた低軟化点結晶化ガラスの結晶化温度は約５５０℃である。

(２)パターン形成
上記(１)のようにして作製した導電ペーストを、アルミナ基板上にスクリーン印刷し、９０℃のホットプレートで１０分間溶剤を乾燥して導電ペースト膜を形成した。
それから、この導電ペースト膜が形成されたアルミナ基板をマスクアライナー（１０００Ｗの超高圧水銀ランプ）で所望のパターンが得られるように、２００ｍＪ／cm²（４０５nmの照度で換算）の露光強度で露光した。
さらに、スプレー式現像機を用いて、トリエタノールアミン２．５体積％水溶液で現像することにより、所望のパターン（導電ペースト膜パターン）を得た。なお、この実施例では線幅５０μmのパターンを形成した。

(３)焼成
上記(２)のようにしてパターンが形成されたアルミナ基板（パターン形成基板）を最高温度８００℃（最高温度キープなし）で合計２時間焼成することにより、厚膜（導体膜）を焼結させて、導体配線を形成した。
これにより、所望のパターンを有し、ブリスタの発生がなく、導電性の良好な配線パターンを得ることができた。
なお、この実施例では、導電ペースト中の樹脂の９９重量％以上が熱分解を終了する温度は約６００℃であった。

(４)はんだ濡れ性試験
上記(３)で焼成したパターン形成基板を、ロジンをエタノール希釈したフラックスに浸漬し、１２０℃のホットプレートで２０〜１２０秒予熱した。
次に、これらのパターン形成基板を、２４５℃に加熱したはんだ槽中のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだに２秒間浸漬した後、アルコール中で約２分超音波洗浄することにより、残留したフラックスを除去した。
上記の要領ではんだに浸漬した基板上のパターンを観察し、はんだ濡れ面積率を調べて、はんだ濡れ性を調べた。

なお、はんだ濡れ面積率Ａ（％）は、以下の式により求めた。
Ａ（％）＝電極のはんだに濡れている部分の面積／全電極面積×１００
なお、この実施例では、はんだ濡れ性が９０％以上のものをはんだ濡れ性が良好と判定した。
ただし、はんだ濡れ性試験において、はんだの種類は、上記Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系以外にもさまざまな組成のものを用いることができる。はんだの種類としては、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系などが例示される。また、予熱温度や予熱時間、はんだ槽の温度や浸漬時間は、はんだの種類などによって適宜調整する。

(５)耐はんだ喰われ性試験
上記(３)で焼成したパターン形成基板を、フラックスに浸漬し、１２０℃のホットプレートで２０〜１２０秒予熱した。
次にこれらのパターン形成基板を２６５℃に加熱したはんだ槽中のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだに１〜６０秒浸漬し、アルコール中で約２分超音波洗浄することにより、残留したフラックスを除去した。

次に上記の要領で溶融はんだに浸漬した基板上のパターンを観察し、各試料について、線幅５０μmのパターンの残留の状態を調べた。
はんだ喰われよりパターン（配線）が消失するかどうかは、パターン（導体膜）の膜厚に依存するため、ここでは焼成後のパターン（導体膜）の厚みを２５μmに統一して観察を行った。

なお、この実施例では、溶融はんだへの浸漬時間が２５秒以上を超えても配線が残留しているのものを耐はんだくわれ性が良好であると判断した。
なお、耐はんだ喰われ性に関しても、はんだ濡れ性の場合と同様に、場合に応じて評価条件を変更することが可能である。

低軟化点結晶化ガラスと高軟化点ガラスの配合割合を変えて作製した導電ペーストを用いて形成したパターン（導体膜パターン）のはんだ濡れ性およびはんだ喰われ性の測定結果を表１に示す。

なお、表１において、試料番号に＊印を付した試料番号７，８，９，１０の試料は、本願発明の範囲外の試料（比較例）であり、その他（試料番号１〜６）の試料は、本願発明の範囲内の試料（実施例）である。

試料番号７〜９の試料は、低軟化点結晶化ガラスと高軟化点ガラスのいずれか一方のガラスを添加した導電ペーストであり、試料番号７で用いられているガラスは、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ−Ｌｉ₂Ｏ−その他（５４重量％−１６重量％−１１重量％−１０重量％−９重量％）の組成の高軟化点ガラスである。

また、試料番号８で用いられているガラスは、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｋ₂Ｏ（８２重量％−１７重量％−１重量％）の組成の高軟化点ガラスである。
試料番号９で用いられているガラスは、Ｂｉ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌｉ₂Ｏ（８５重量％−６重量％−７．５重量％−１．５重量％）の組成の低軟化点結晶化ガラスである。

試料番号１０では、低軟化点ガラスと高軟化点ガラスが用いられているが、低軟化点ガラスとしては結晶化しないガラス（Ｂｉ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃（７４重量％−３重量％−２２重量％−１重量％）が用いられており、高軟化点ガラスとしては、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ−Ｌｉ₂Ｏ−その他（５４重量％−１６重量％−１１重量％−１０重量％−９重量％）の組成のガラスが用いられている。

上述のように、本願発明の要件を満たさない試料番号７〜１０の導電ペーストを用いた場合、形成されたパターン（導体膜）は、はんだ濡れ性、耐はんだ喰われ性のうち、少なくともどちらかが良好な結果を得ることができなかった。

これに対し、上述のように、低軟化点結晶化ガラスとしてＢｉ₂Ｏ₃を７０重量％以上含有するガラス（Ｂｉ₂Ｏ₃系結晶化ガラスフリット）（軟化点約４００℃，Ｂｉ₂Ｏ₃（８５重量％）−ＳｉＯ₂（６重量％）−Ｂ₂Ｏ₃（７．５重量％）−Ｌｉ₂Ｏ（１．５重量％））を用い、高軟化点ガラスとしてＳｉＯ₂を５０重量％以上含有するガラス（ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系ガラス）（軟化点約６００℃、ＳｉＯ₂（５４重量％）−Ｂ₂Ｏ₃（１６重量％）−Ｎａ₂Ｏ（１１重量％）−Ｌｉ₂Ｏ（１０重量％）−その他（９重量％））を用い、その割合を本願発明の請求項２の範囲（導電性粉末と低軟化点結晶化ガラスの体積比を、導電性粉末１００に対して、低軟化点結晶化ガラス６〜１０の範囲、導電性粉末と高軟化点ガラスの体積比を、導電性粉末１００に対して、高軟化点ガラス０．５〜４の範囲）にした場合（すなわち、試料番号１〜６の試料の場合）、はんだ濡れ性が良好で、耐はんだ喰われ性の高い導体膜を形成することが可能な導電ペーストが得られることが確認された。

なお、表１には示していないが、軟化点が低い（結晶化しない、あるいは結晶化率が極めて低い）ガラスのみを感光性導電ペーストに添加した場合には、焼成時の粘度が低く軟化流動しやすいため、ガラス含有率が高いほどガラスの流失や、ガラスが浮き出すことによるはんだ濡れ性の低下を招くという問題点がある。
また、ガラスが、導電ペースト中の樹脂が熱分解するときに発生する気体をトラップすることにより発生するブリスタにより、導電ペーストの焼成によって形成される導体膜（電極や配線など）が、基板から浮き上がり、導体膜（電極や配線など）のピール強度が極めて低くなる。

一方、高軟化点ガラスのみを導電ペーストに添加した場合（例えば、試料番号７，８）、導体膜（電極や配線など）の収縮がガラスの軟化よりも先に進行するため、表面にガラスが浮き出しやすくなるため、はんだ濡れ性が低下する。また、焼成時のガラス粘度が高く、ほとんど軟化流動しないため、基板などの対象との密着性が、軟化点の低いガラスを添加した場合に比べて弱く、厚膜自体の焼結性も不十分になりやすい。

また、低軟化点結晶化ガラスのみを添加した場合（例えば、試料番号９）、高軟化点ガラスを含んでいないため、焼成温度域において粘度の大幅な低下が生じ、導電ペースト中の導電性粉末間へのガラスの均一分散性が低下し、形成される導体膜の耐はんだ喰われ性が低下するという問題点がある。

また、低軟化点ガラスと高軟化点ガラスの両方を用いた場合にも、低軟化点ガラスが結晶化しないガラスである場合（例えば、試料番号１０）には、耐はんだ喰われ性はある程度確保できるが、低軟化点ガラスが結晶化しないものであることから、焼成時の粘度が低く軟化流動しやすいため、はんだ濡れ性が著しく低下する。

これに対して、試料番号１〜６の本願発明の導電ペーストのように、低軟化点結晶化ガラスを、高軟化点ガラスとともに用いた場合には、低軟化点結晶化ガラスの含有率を比較的高くした場合にも、ブリスタの発生がなく、また結晶が再融解する高温では著しい粘度低下を示すため、基板などの対象との密着性を確保することができる。
すなわち、ガラスの流失、ガラスの浮き出し、ブリスタの発生といった問題を抑制するために、軟化点が３５０〜４５０℃で、結晶化温度が脱脂温度より低く、結晶が再融解する再融解温度が脱脂温度より高く焼成温度以下である低軟化点結晶化ガラスを選択することにより、耐はんだ喰われ性に優れた導体膜を形成することが可能になる。

上記実施例の導電ペーストにおいては、Ａｇ粉末を用いたが、本願発明の導電ペーストにおいては、金属粉末として、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｉｒ，Ｒｕやそれらの混合物などを用いることができる。また、必要に応じてそれらの金属粉末を他の物質でコーティングしてもよい。
さらに、上記実施例では、金属粉末として、粒径Ｄ₅₀＝２μmのものを使用しているが、本願発明において、金属粉末の粒径に特別の制約はない。

また、上記実施例では、最高温度８００℃（最高温度キープなし）で合計２時間焼成するようにしているが、本願発明の導電ペーストを用いた場合にも、焼結（焼成）が不十分な場合には、耐はんだ喰われ性が低下し、過焼結の場合には、ガラスがパターン表面に析出するためはんだ濡れ性が低下する。そのため、耐はんだ喰われ性と、はんだ濡れ性を両立させるためには、軟化点が６００℃程度の高軟化点ガラスを用いた場合には、通常、低軟化点結晶化ガラスの再融解温度および高軟化点ガラスの軟化点を超えることを条件として、最高温度６００〜８５０℃で焼成することが望ましい。また、焼成は、必要に応じて酸化性雰囲気、還元性雰囲気などの制御された雰囲気下で行うことが望ましい。

また、本願発明の導電ペーストにおいては、低軟化点結晶化ガラスとしては、「（導電ペースト中の樹脂の９９重量％以上が熱分解を終了する温度（脱脂温度）＋５０℃）＜（結晶化ガラスの結晶再融解温度）＜（焼成最高温度−５０℃）」が成り立つようなガラスを用いることが望ましい。
なお、低軟化点結晶化ガラスとしては、焼成時の粘度を低くして、対象との密着性を確保する見地から、Ｂｉ₂Ｏ₃の含有割合が７０重量％以上のものを用いることが望ましい。

また、高軟化点ガラスとしては、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃系ガラス、ＳｉＯ₂−ＺｎＯ系ガラス、軟化点が高くＳｉＯ₂含有率の高いガラスを用いることが望ましい。

なお、上記実施例では、感光性モノマーであるラジカル重合性モノマー（エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート）と、アルカリ可溶性ポリマー（不飽和基のないメタクリル酸メチル共重合体など）と、光重合開始剤（２，４−ジエチルチオキサントンなど）と、溶剤（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル）とを配合することにより、感光性導電ペーストとして用いることができるようにしているが、本願発明において、感光性モノマー（ラジカル重合性モノマー）、アルカリ可溶性ポリマー、光重合開始剤、溶剤などの種類に特別の制約はなく、種々の材料をさまざまな配合割合で用いることが可能である。

また、上記実施例では、導電ペーストを作製する際に三本ロールミルを用いたが、本願発明の導電ペーストを作製する場合における、各原料成分の混合・分散方法には特別の制約はなく、三本ロールを用いる方法、プラネタリミキサー、ボールミルなどの種々の手段を用いることが可能である。
また、原料成分（導電ペースト）の混合・分散処理を行うにあたっては、必要に応じて、分散剤（ポリカルボン酸系分散剤など）、増粘剤などを添加してもよい。

また、上記実施例では、作製した導電ペーストをアルミナ基板上にスクリーン印刷する方法を採用したが、本願発明の導電ペーストを塗布してパターンを形成するにあたっては、塗布手段として、スクリーン印刷、ドクターブレード、ダイコート、スピンコートなど種々の方法を用いることが可能である。導電ペーストの塗布厚みは必要に応じて適宜調整することができる。

また、導電性ペーストを塗布した後の溶剤の乾燥は、必要に応じて、ホットプレート、オーブンなどを用いて加熱する方法、減圧乾燥などの方法を用いることができる。

また、感光性導電ペーストを感光させる際の露光手段としては、マスクアライナー、ステッパー、直接描画機などを用いることが可能である。
また、現像機には、スプレー式、パドル式、ディップ式などを用いることが可能である。
現像液にはトリエタノールアミン水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、モノエタノールアミン水溶液、ＴＭＡＨ水溶液などの種々のアルカリ性水溶液を用いることが可能である。また必要に応じて界面活性剤を添加することができる。

また、上記実施例では、導電ペーストが感光性導電ペーストである場合を例にとって説明したが、感光性を有しない導電ペーストの場合にも、本願発明を適用することが可能であり、その場合にもはんだ濡れ性が良好で、耐はんだ喰われ性の高い導体膜を形成することが可能な導電ペーストを得ることができる。

本願発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

上述のように、本願発明の導電ペーストは、導電性粉末と、Ｂｉ₂Ｏ₃を７０重量％以上含有し、軟化点が３５０〜４５０℃の低軟化点結晶化ガラスと、ＳｉＯ₂を５０重量％以上含有し、軟化点が６００〜１０００℃の高軟化点ガラスと、低軟化点結晶化ガラスの結晶化温度より高く、低軟化点結晶化ガラスの結晶が再融解する再融解温度より低い温度で脱脂される樹脂とを含有しているので、本願発明の導電ペーストを用いることにより、対象への密着性、はんだ濡れ性、耐はんだ喰われ性に優れた導体膜を確実に形成することが可能になる。
したがって、本願発明は、セラミックコンデンサ、セラミックインダクタなどの電子部品、ＬＣ複合部品、セラミック基板など、導電ペーストを焼成することにより形成される導体膜を備えた種々の電子部品に広く適用することが可能である。

本願発明の導電ペーストを用いて製造することができる電子部品（積層セラミックコンデンサ素子）を示す断面図である。 本願発明の導電ペーストを用いて製造することができるセラミック多層基板を示す断面図である。

１ 積層セラミックコンデンサ素子
２ａ，２ｂ 内部電極
３ セラミック層
４ａ，４ｂ 端面
５ａ，５ｂ 外部電極
１０ セラミック多層基板
１１ セラミック積層体
１２ 内部配線導体
１３ セラミック層
１４ ビアホール
１５ 外部電極

Claims (6)

1. 導電性粉末と、
   Ｂｉ₂Ｏ₃を７０重量％以上含有し、軟化点が３５０〜４５０℃である低軟化点結晶化ガラスと、
   ＳｉＯ₂を５０重量％以上含有し、軟化点が６００〜１０００℃である高軟化点ガラスと、
   前記低軟化点結晶化ガラスの結晶化温度より高く、前記低軟化点結晶化ガラスの結晶が再融解する再融解温度より低い温度で脱脂される樹脂と
   を含有し、
   前記低軟化点結晶化ガラスの再融解温度以上の温度で、かつ前記高軟化点ガラスの軟化点以上の温度で焼成することにより導体膜が形成されるものであること
   を特徴とする導電ペースト。
2. 導電性粉末と低軟化点結晶化ガラスの体積比が、導電性粉末１００に対して、低軟化点結晶化ガラス６〜１０の範囲にあり、
   導電性粉末と高軟化点ガラスの体積比が、導電性粉末１００に対して、高軟化点ガラス０．５〜４の範囲にあること
   を特徴とする請求項１記載の導電ペースト。
3. さらに感光性モノマーを含むことを特徴とする請求項１または２記載の導電ペースト。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の導電ペーストを用いてなる導電ペースト膜を焼成することにより形成された導体膜を備えていることを特徴とする電子部品。
5. 前記導体膜が、幅１００μm未満の導体配線であることを特徴とする請求項４記載の電子部品。
6. 請求項１〜３に記載の導電ペーストを用いて、外部電極および／または内部配線導体用の導電ペースト膜を形成する工程と、
   前記導電ペースト膜を、前記導電性ペーストに含まれる前記低軟化結晶化ガラスの結晶化温度より高く、前記低軟化結晶化ガラスの再融解温度より低い温度で脱脂する工程と、
   脱脂後の前記導電性ペースト膜を、前記低軟化結晶化ガラスの再融解温度以上の温度で、かつ前記高軟化点ガラスの軟化点以上の温度で焼成する工程と
   を備えていることを特徴とする電子部品の製造方法。

Images