JPH0228913A - セラミック電子部品用導電性組成物 - 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、セラミック電子部品用導電性組成物に関する
。詳しくは、本発明は、セラミック電子部品用電極の形
成に用いられる導電性組成物に関する。

［従来の技＃ｔ］ 電□子部品用電極を形成する場合、従来、Ａｇ粉末に対
して８〜３０重量％のＰｄ粉末を含有させた導電性ペー
ストを用い、Ａｇ／ｐｄの焼き付は電極として構成する
のが一般的であった。Ａｇ粉末に対してＰｄ粉末を含有
させる目的は、ハンダ付は時のハンダ耐熱性を向上させ
、銀食われを防止することと、Ａｇのマイグレーション
を防止するためである。

ところが、セラミック電子部品の中には、Ｐｄ含有率が
高くなると、導電性ペーストの焼き付は時に、セラミッ
ク素子に焼き付はクラックを発生させてしまうことがあ
った。しかも、Ｐｄ粉末を含有させる方法をとっても、
ハンダ耐熱性が不充分であり、ハンダ耐熱性を更に向上
させるためには、メツキ処理等の手段により、Ｎｉ等の
金属層を形成する必要があった。

Ａｇ、Ｐｄ％　Ｐｔを共に含有する導電性組成物として
は、ホウケイ酸系ガラスのガラスフリットと酸化ビスマ
スを含有するものとしては、公知である（特開昭５６−
５２８０５号）が、これは、ハンダ濡れ性、密着性の向
上を主な目的とするものあるが、ガラスフリット等の中
に含まれているＳｉｎ、及びＢｉｔｏｎがＰｂ系セラミ
ックス材料のＰｂＯと化合し、低融点ガラスを形成し表
面にガラスが浮き、ハンダ付は性が不良になったり、界
面にガラス層を作り、セラミック素子との接合不良を起
こすという欠点を内在するものである。

また、核粒子表面に導電性材料をコーティングした導電
性粒子を導電性ペーストとして利用するときに、その導
電性材料にＰｔ％Ｐｄ％Ａｇを含むものが公知である（
特開昭５８−１７８９０３号）が、これも核粒子として
酸化物を用い、導電性ペーストを安価にし、ハンダ耐熱
性の向上を目的とすΣものであり、Ｐｂ系セラミックス
材料において、ハンダ付は不良ならびにセラミック素子
との接合不良を発生させるという問題を有するものであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、以上述べたセラミック素子の焼き付はクラッ
ク及びハンダ耐熱性の問題点を除去し、マイグレーショ
ン抑制効果を有し、なお且つ、Ｐｂｏ系セラミックス材
料にも適用可能な導電性組成物を提供することを目的に
する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、銀系導電性組成物において、銀、パラジウム
、白金からなる導電成分の成分比が、銀８０〜９４重量
％、パラジウム５〜１５重量％、白金１〜５重量％の割
合の金属粉末を用い；無機物として、Ｚｎ０２０−５０
重量％、Ｂ。

０．２０〜６０重量％、ｐｂｏｉｏ〜５０重量％からな
るガラスフリットを全体に対して１〜５重量％添加し、
金属粉末とガラスフリットに対して合計１００重量％に
なるようにビヒクルを含有することを特徴とするセラミ
ック電子部品用導電性組成物である。

［作用］ 本発明の銀系セラミック電子部品用導電性組成物は、銀
、パラジウム、白金からなり、パラジウム成分を一部白
金成分が置換することにより、パラジウムによる銀マイ
グレーシヨン防止と、白金によるハンダ耐熱性付与効果
を有し、且つ、焼き付はクラック防止効果をも有するセ
ラミック電子部品用導電性組成物を可能にしたものであ
る。同時に、ガラスフリットにＰｂＯ及びＢｉａｓｓを
含有しないものを用い、セラミックス材料との融合し、
ハンダ付は性劣化を防止できる。

従来の銀−パラジウム導電性ペーストでは、焼き付けの
際に、セラミック素子に焼き付はクラックを発生しがち
であったが、パラジウム含有率を１５重量％以下に抑え
ると発生しなくなったという、新規な知見に基づいて、
本発明が為されたものである。また、銀のマイグレーシ
ョン防止のために、パラジウム成分を単に削減すること
ができないものである。

また、Ｐｂ系セラミックス材料用の電極として用いる場
合には、含有するガラスフリット等に含まれるＳ　ｉ　
Ｏ＠、Ｂ　１ｎｋｓが、セラミックス材料に含まれるＰ
ｂＯと化合して低融点ガラスを形成し、ハンダ付は性を
劣化させる。そのため、本発明のセラミック電子部品用
導電性組成物では、ＳｉＯ２及びＢ１５ｏｎを含まない
フリット無機物からなるものである。

また、本発明により、白金の添加は、ハンダ耐熱性に関
して、パラジウム添加よりも著しい効果を奏するもので
あることを発見したものである。

本発明は、以上のような知見に基づいて為されたもので
ある。

本発明によるセラミック電子部品用導電性組成物は、以
上のよう（、銀くわれを低減し、銀のマイグレーション
を抑え、且つセラミック素子への焼き付は時に焼き付は
クラックの生じない電極形成用の導電性ペーストを提供
するものである。

本発明の組成物において、上記のように組成範囲を限定
した理由が次の通りである。

パラジウムの添加量が５重量％未満では、得られる導電
性組成物のハンダ耐熱性が不充分となり、また、パラジ
ウムの添加量が、１５％を越えると、セラミック素子に
導電性組成物を焼き付けるときに、焼き付はクラックの
発生率が多くなる。そのため、実用的にパラジウムの添
加量は、５〜１５重量％の範囲が好適である。

これに対して、白金成分の添加量は、１重量％未満では
、ハンダ耐熱性が不十分であり、白金成分の添加量が、
５重量％を超えると、焼き付はクラックの低減効果が少
ない、そのために、白金成分の添加量は、１〜５重量％
の範囲が好適である。

ガラスフリットを構成するＺｎＯを２０〜５０重量％に
限定した理由は、２０重量％未満では軟化点が低くなり
、良好なガラス−メタルマトリックスを形成し難くなり
、５０重量％を越えると粘度が高くなり、且つ脆いガラ
スとなることによる。また、Ｂ、０．を２θ〜４０重量
％の範囲に限定した理由１ま、２０重量％未満では、ガ
ラス化範囲を越えてしまい、４０重量％を越えると、耐
水性が低下するためである。更に、ｐｂｏを１０〜５０
重量％の範囲に限定した理由は、１０重量％未満では、
粘度が高まり且つ脆いガラスとなり、５０重量％を越え
ると、軟化点が低下し、良好なガラス−メタルマトリッ
クスを形成し難くなるためである。このようなガラスフ
リットは、全体に対して、１〜５重量％の範囲で含有す
るものにする。即ち、１重量％未満では、同右強度が低
くなるし、５重量％を越えるとハンダ付は性が低下する
ためである。

次に、本発明のセラミック電子部品用導電性組成物につ
いて、比較例を含めて、その組成配合と耐熱性を比較し
、本発明の組成物配合の実施例を説明するが、本発明は
次の説明に限定されるものではない。

［実施例１コ 第１表に示す組成割合の金属粉末を７６重量％、Ｂ、０
．５３重量％、Ｐｂ０２３重量％、Ｚｎ０２３重量％の
割合からなるガラスフリントを２重量％混合し、これら
に対して、合計１００重量％になるように、エチルセル
ロースの１ｍバインダーをブチルカルピトールアセテー
トの溶剤に溶解したビヒクルを添加して、導電性ペース
トを作成した。

実施例Ａ　　　９０　　　　　８　　　　　２実施例Ｂ
　　　９１　　　　　８　　　　　１参考例Ａ　　　７
５　　　　２５　　　　　０参考例Ｂ　　　９２　　　
　　８　　　　　０これらの導電性ペーストに対して、
ＥＩＡＪ（日本電子機械工業会）規格ＲＣ−３４０２の
規定に従って、ハンダに対する耐熱性を測定した。

その結果を第１図に示す。

これより、本発明によるセラミック電子部品用導電性組
成物にしたがう白金成分添加は、ハンダ耐熱性に関して
、パラジウム添加よりも著しい効果を示すことが明らか
にされた。

［実施例２］ 次に、実施例１と同様、第２表に示す組成割合の金属粉
末を７６重量％、実施例１で用いた同じガラスフリット
を２重量％混合し、これらに対して、合計１００重量％
になるように、実施例１で用いたと同じビヒクルを添加
して、導電性ペーストを作成した。このようにして作製
した導電性ペーストを、セラミック素子に適用し、７５
０°Ｃで焼成し、焼き付けを行なった。焼き付けた導電
性パターンについて、顕微鏡により、焼き付はクラック
を観測した。その得られた結果を第２表に示す。

第」Ｌ唐 性ペーストを提供できること、また、同時に、銀実層側
Ａ９０８２　　　　　　　０ 実施例Ｂ９１８１　　　　　　　０ 参考例Ａ７５　　２５　　０　　　　　１００参考例Ｂ
８５１５０　　　　　　６Ｇ 参考例Ｃ９２Ｂ０　　　　　　　０ 以上の結果から、白金成分をパラジウムと置換して用い
ると、ハンダ耐熱性が、著しく向上するものであるが、
一方、焼き付はクラック発生を抑制する効果は、それ程
でなく、ただ、パラジウム添加量を抑制すると、焼き付
はクラックを抑制できることが明らかにされた。

［発明の効果］ 本発明のセラミック電子部品用導電性組成物は、その特
定の組成、即ち、Ｐｄの一部を置換し、Ｐｔ成分を含有
させ、ることにより、セラミック素子への焼き付は時に
生じる焼き付はクラックを肪止し、同時に、ハンダ耐熱
性を向上した導電マイグレーシヨンを防止できる導電性
ペーストを提供できたなどの技術的な効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のセラミック電子部品用導電性組成物
ついて、ハンダ耐熱性を測定した結果を示すグラフであ
る。 特許出願人　三菱鉱業セメント株式会社代理人　　弁理
士　　倉　持　　裕（外１名）第１図 昭和６３年９月３０日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第１７８０７５号 ２、発明の名称 セラミック電子部品用導電性組成物 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住所　東京都千代田区丸の内−丁目５番１号名称　三菱
鉱業セメント株式会社 代表者　藤　村　正　哉 ４、代理人 住所〒１０１東京都千代田区神田須田町１丁目２番地日
邦・四国ビル３Ｆ 明細書の・［発明の詳細な説明］の欄 ７、補正の内容 （１）明細書の第５頁第１０行目の［ＰｂＯ及びＢ　ｉ
　ｔｏ　ｓをコを［Ｓ　ｉ　Ｏ，及びＢｉｇｏｔを］に
訂正する。 り２）同上第５頁第１１〜１２行目の［有しないものを
用い、セラミックス材料との融合し、］を［有しないも
のを用いることにより、］に訂正する。 （３）同上第９頁第３行目の［５３重量％］を［５４重
量％コに訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 銀系導電性組成物において、 銀、パラジウム、白金からなる導電成分の成分比が、銀
   ８０〜９４重量％、パラジウム５〜１５重量％、白金１
   〜５重量％の割合の金属粉末を用い； 無機物として、ＺｎＯ２０〜５０重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３
   ２０〜６０重量％、ＰｂＯ１０〜５０重量％からなるガ
   ラスフリットを全体に対して１〜５重量％添加し、金属
   粉末とガラスフリットに対して合計１００重量％になる
   ようにビヒクルを含有することを特徴とするセラミック
   電子部品用導電性組成物。