JPH02208373A - 有機銀パラジウムインク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子工業用材料としての銀パラジウム薄膜を
形成するための、有機銀パラジウムインクの合成に関す
るものである。

（従来技術とその問題点） 従来、貴金属を用いた各種の抵抗体があり、特に貴金属
でも安価な銀パラジウムが多く用いられている。

銀パラジウムの薄膜を各種の基材上に形成させて、銀パ
ラジウムの持つ特性を利用した用途開発が盛んに行われ
ている。

その銀パラジウムの薄膜形成方法としては、蒸着法、ス
パッタ法による方法が行われているが、それぞれの欠点
として、スパッタ法、蒸着法では、薄膜形成に時間と高
価な装置を必要とし、複雑な形状の基材への薄膜を形成
するのに困難であるという欠点がある。

また、厚膜法としてのペースト法は上記の方法の欠点を
補う方法で盛んに利用されているが、金属銀およびパラ
ジウムの微粉末とガラスフリットと有機バインダと溶剤
を加えて混合し調製されているため、加えた成分を均一
に分散させることが困難である点や、該ペーストを塗布
、乾燥、焼成により形成した銀パラジウムの膜厚も３ミ
クロン以下にすることが難しく、形成させた該銀パラジ
ウムの膜厚のバラツキが大きく、また、ピンホールが生
じやすい欠点もあり、銀パラジウム膜のシート抵抗値の
安定したものが調製しにくく、しかも膜厚に限界がある
ためシート抵抗値をコントロ−ルしにくいという欠点が
ある。

他に従来の厚膜ペーストで銀パラジウム膜の細密な電子
回路を形成した場合に、加えられた微粉末を均一に分散
させることに限界があり、局所的なエレクトロマイグレ
ーションを防止することが極めて困難である。

また、微粉末を原料として用いているため、保存してい
る間に、成分の分離が生じやすいという保存上の安定性
にも欠点があった。

（発明の目的） 本発明は、従来法の欠点を解決するために成されたもの
で、簡便な方法で各種基材へち密なピンホールのない０
．３ミクロンから０．　８ミクロンの銀パラジウム合金
の薄膜を形成することができ、膜厚のバラツキを小さく
し、長期の保存においても分離しない均一な（１機銀パ
ラジウムインク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、銀レジネートとパラジウムレジネトと他の金
属成分とバインダとしてのアルキド樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、ロジン誘導体樹脂、及びテルペン樹脂から
成る群から選択される１種または２種以上の樹脂と有機
溶剤を含有することを特徴とする有機銀パラジウムイン
クである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の有機銀パラジウムインクの原料成分としては、
銀およびパラジウムのハロゲン化物や酢酸塩等と脂肪族
あるいは芳香族カルボン酸やアビエチン酸の多核脂肪酸
やアビエチン酸を主成分とするガムロジン等を反応させ
て合成した銀レジネトとパラジウムレジネートを主成分
とし、銀およびパラジウム以外の金属成分（以下「他の
金属成分」とよぶ。）としては、白金、イリジウム、ロ
ジウム、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
、およびランタンから成る群から選択される１種または
２種以上の金属のハロゲン化物や酢酸塩や酸化物等と脂
肪族あるいは芳香族カルボン酸やアビエチン酸の多核脂
肪酸やアビエチン酸を主成分とするガムロジン等を反応
させて合成した金属レジネートを用途により任意に組み
合わせて加える。

バインダとして、アルキド樹脂がアマニ油および／また
はロジン変性アルキド樹脂で、尿素樹脂がｎ−ブチルエ
ーテル型ブチル化尿素樹脂および／またはイソブチルエ
ーテル型ブチル尿素樹脂で、メラミン樹脂がｎ−ブチル
エーテル型ブチル化メラミン樹脂および／またはイソブ
チルエーテル型ブチルメラミン樹脂で、ロジン誘導体樹
脂が、ロジンのグリセンエステル、ロジンのペンタエリ
トールエステル、水素添加したロジンのメチルエステル
、水素添加したロジンのトリエチレングリコールエステ
ル、水素添加したロジンのグリセリンエステル、水素添
加したロジンのペンタエリスリトールエステル、重合し
たロジン、重合したロジンのグリセリンエステル、重合
したロジンのペンタエリトールエステル、マレイン酸変
性したロジンエステル、マレイン酸変性したロジンのペ
ンタエリスリトールエステル、およびマレイン酸変性し
たロジンのグリセリンエステル、から成る群から選択さ
れる１種または２種以上の混合物からなり、テルペン樹
脂がテルペン重合体、α−ピネン重合体、β−ピネン重
合体、ｄ　−Ｕモネン重合体、ジテルペン樹脂、芳香族
変性テルペン重合体、変性テルペン重合体、およびテル
ペンフェノール共重合体から成る群から選択する。

有機溶剤としてメンタノール、テルピネオール、ブチル
カルピトール、メチルエチルケトン、プロピレングリコ
ール、エチレングリコール、シクロヘキサノン、酢酸エ
チル、酢酸ベンジル、アミルアセテート、セルソルブ、
ブチルセルソルブ、ブタノール、ニトロベンゼン、トル
エン、キシレン、石油エーテル、１．　１．　１−）リ
クロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、ピネン、ジ
ペンテン、ジペンテンオキサイド、精油のいずれか１種
または２種以上を混合して用いる。

銀レジネートとパラジウムレジネートは銀およびパラジ
ウムの含有率が２０〜３５重量％のものがよく、該有機
銀パラジウムインク中に加える量を調節することにより
、銀パラジウム薄膜を任意の厚みと合金割合に形成する
ことができ、また他の金属成分としての金属レジネート
やバインダとして加える各種の樹脂と共通の有機溶剤に
溶解して均一な溶液になり、長期保存に耐える特徴があ
る。

他の金属成分を加えるのは、銀パラジウムの薄膜の安定
させることと、各種の基材、例えばセラミックにはガラ
ス成分の金属レジネートを加えることで、塗布、乾燥、
焼成により銀パラジウムの薄膜がセラミックに対し強い
密着性を得ることができ、また加える量を調節すること
でシート抵抗値を調節できるからである。

バインダとして加える各種の樹脂は、適度の粘度を持た
せるた酌であり、特にスクリーン印刷法などにより微細
な回路・ｉ形成させる場合はダレ、ホソリ等のない印刷
性の高い粘度が要求され、これに対応させるためには、
本発明による各種の樹脂より選択する必要がある。

溶剤を用いるのは、原料である銀レジネートとパラジウ
ムレジネートと他の金属成分のレジネートおよび各種樹
脂を溶解し、塗布しやすく、印刷性のよいことと、比較
的短時間で揮発させることができるからである。

本発明に於ける代表的成分割合について以下に示す。

銀レジネートとパラジウムレジネートは合わせて３０〜
７０重量％で、他の金属成分は１〜２５重量％で、バイ
ンダとしての各種樹脂は１０〜３０重量％で、溶剤とし
ては１０〜３０重量％の範囲で混合し調製したものでは
１回の塗布、乾燥、焼成により膜厚は０．３〜０．６ミ
クロンの厚みが得られるものである。

尚、塗布方法は一般的な筆塗り法、スクリーン印刷法、
スタンプ法、スプレ法、ディッピング法、スピンコーテ
ィング法を用いることができ、乾燥は、先ず室温で１０
〜２０分間乾燥し、次いで１００〜２５０℃で５〜１５
分間加熱乾燥すればよく、焼成温度は５００〜８５０℃
で１０〜２０分間行えば金属の薄膜を形成できる。

また、形成した金属薄膜は、耐エレクトロマイグレーシ
ョンに優れた特性があり、回路のギャップ０．　４ｍ＋
ｎ、　ＤＣＬ　ＯＶの条件下、純水滴下後、エレクトロ
マイグレーションの起こるまでの時間は１５分以上であ
る。

以下、本発明の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・ｌ） 銀レジネート　（Ａｇ３０％）２７％、パラジウムレジ
ネート　（Ｐｄ２０％）１０％、鉛しジネー）　（Ｐ　
ｂ　３０％）１６％、ケイ素レジネート　（Ｓｉ１４％
）５％、ホウ素レジネート（８７％）４％、アルキッド
樹脂１０％、尿素樹脂４％、メンタノール１５％、テル
ペン樹脂４％、変性ガムロジン５％、を混合して有機銀
パラジウムインクを調製し、５枚のセラミックの基板に
スクリーン印刷法で塗布したのち、室温で１０分間乾燥
し、次いで、２００℃で１０分間加熱乾燥し、その後、
８５０℃で１０分間焼成して、徐冷した。

冷却後、セラミック上に形成した薄膜を拡大して観察し
たところ、それぞれち密でピンホールのない平均０．４
ミクロンの膜厚で、シート抵抗値は０．１〜０．１３オ
一ム／口であった。

（実施例２） 銀レジネー）（Ａｇ３５％）６０％、パラジウムレジネ
ート　（Ｐｄ２０％）８％、ビスマスレジネート（Ｂ　
ｉ　１７％）１％、ターピネオール２０％、テルペン樹
脂１０％、を混合して有機銀パラジウムインクを調製し
、５枚のセラミックの基板にスクリーン印刷法で塗布し
たのち、室温で１０分間乾燥し、次いで、２００℃で１
０分間加熱乾燥し、その後、５００℃で１０分間焼成し
て、徐冷した。

冷却後、セラミック上に形成した薄膜を拡大して観察し
たところ、それぞれち密でピンホールのない平均０．６
ミクロンの膜厚で、シート抵抗値は０．０３〜０．０４
オ一ム／口であった。

（実施例３） 銀レジネート　（Ａｇ３５％）４５％、バラジウムレジ
ネー）（Ｐｄ２０％）１５％、ビスマスレシネ−）（Ｂ
ｉ１８％）１％、アンチモンレジネート　（Ｓｂ１０％
）０．３％、クロムレジネート（Ｃｒ　６％）０．５％
、尿素樹脂３％、メンタノール２３％、テルペン樹脂　
５％、変性ガムロジン　２％、を混合して有機銀パラジ
ウムインクを調製し、５枚のセラミックの基板にスクリ
ーン印刷法で塗布したのち、室温で１０分間乾燥し、次
いで、１２５℃で１０分間加熱乾燥し、その後、７００
℃で１０分間焼成して、徐冷した。

冷却後、セラミック上に形成した薄膜を拡大して観察し
たところ、それぞれち密でピンホールのない膜で厚みは
平均０．５ミクロンで、シート抵抗値は０．０７〜０．
０８オ一ム／口であった。

（実施例４） 実施例１〜３で得た銀パラジウム薄膜を形成した各５枚
のセラミック基板の密着強度を測定したところ５００　
ｇ／ｍｍ２以上であった。

また、実施例１〜３で調製した有機銀パラジウムインク
を密閉容器に入れ、３ケ月間冷暗所に保存しておき、該
インクの変化を目視で確認したところ、均一な溶液の状
態を維持していた。

（発明の効果） 本発明は、有機銀パラジウムインクを用いることで、簡
便な方法でシート抵抗値０．０３オーム／口〜０．１３
オ一ム／口の範囲で調製が自由であり、均一な溶液状の
インクであるため基板に印刷、乾燥、焼成すると、その
膜厚は０．３〜０．　８ミクロンの薄膜が得られる。

また、本発明のインクは金属粉末を使用していない均一
な溶液のため、直接スクリーン印刷により線巾５０ミク
ロンの回路を形成することも可能であり、しかも、長期
の保存にも耐えるもので利用価値の高いもので技術の発
展に大いに貢献するものである。

（実施態様） 本発明は、特許請求の範囲に記載した特徴を有するもの
であるが、その実施態様を例示すると次のとうりである
。

（１）銀およびパラジウム以外の金属成分（以下「他の
金属成分」とよぶ。）として、白金、イリクロム、ロジ
ウム、鉛、ケイ素、ホウ素、ビスマス、クロム、バナジ
ウム、アンチモン、アルミニウム、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、およびランタンから成る群から選択され
る１種または２種以上の金属レジネートを用途により任
意に組み合わせて加えることを特徴とする請求項１に記
載の方法。

（２）バインダとして、アルキド樹脂がアマニ油および
／またはロジン変性アルキド樹脂で、尿素樹脂がｎ−ブ
チルエーテル型ブチル化尿素樹脂および／またはイソブ
チルエーテル型ブチル尿素樹脂で、メラミン樹脂がｎ−
ブチルエーテル型ブチル化メラミン樹脂および／または
イソブチルエーテル型ブチルメラミン樹脂で、ロジン誘
導体樹脂が、ロジンのグリセンエステル、ロジンのペン
タエリトールエステル、水素添加したロジンのメチルエ
ステル、水素添加したロジンのトリエチレングリコール
エステル、水素添加したロジンのグリセリンエステル、
水素添加したロジンのペンタエリスリトールエステノベ
重合したロジン、重合したロジンのグリセリンエステル
、重合したロジンのペンタエリトールエステル、マレイ
ン酸変性したロジンエステル、マレイン酸変性したロジ
ンのペンタエリスリトールエステル、およびマレイン酸
変性したロジンのグリセリンエステル、から成る群から
選択される１種または２種以上の混合物からなり、テル
ペン樹脂がテルペン重合体、α−ピネン重合体、β−ピ
ネン重合体、ｄ−リモネン重合体、ジテルペン樹脂、芳
香族変性テルペン重合体、変性テルペン重合体、および
テルペンフェノール共重合体から成る群から選択するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。

（３）有機溶剤としてメンタノールとテルピネオール、
ブチルカルピトール、メチルエチルケトン、プロピレン
グリコール、エチレングリコール、シクロヘキサノン、
酢酸エチル、酢酸ベンジル、アミルアセテート、セルソ
ルブ、ブチルセルソルブ、ブタノール、ニトロベンゼン
、トルエン、キシレン、石油エーテル、１，１．１−）
ＩＪクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、ピネン
、ジペンテン、ジペンテンオキサイド、精油のいずれが
１種または２種以上の混合物とが混合して用いることを
特徴とする請求項１に記載の方法。

出願人　　田中貴金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、銀レジネートとパラジウムレジネートと他の金属成
   分とバインダとしてのアルキッド樹脂、尿素樹脂、メラ
   ミン樹脂、ロジン誘導体樹脂、及びテルペン樹脂から成
   る群から選択される１種または２種以上の樹脂と有機溶
   剤を含有することを特徴とする有機銀パラジウムインク
   。