JPH04112410A - Composition of thick film conductor - Google Patents

Composition of thick film conductor

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JPH04112410A
JPH04112410A JP23121690A JP23121690A JPH04112410A JP H04112410 A JPH04112410 A JP H04112410A JP 23121690 A JP23121690 A JP 23121690A JP 23121690 A JP23121690 A JP 23121690A JP H04112410 A JPH04112410 A JP H04112410A
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JP
Japan
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powder
silver
paste
glass powder
thick film
Prior art date
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Application number
JP23121690A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Yamamoto
俊幸 山本
Takashi Shoji
孝志 荘司
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve solder corrosion resistance by adding specified quantities of glass powder and bismuth oxide in the paste of composition of thick film conductor. CONSTITUTION:This composition of thick films conductor is composed of a solid component, which is composed of 0.1 to 30% of palladium. 1 to 10 % of bismuth oxide. 0.5 to 10% of composite fine powder of silver and copper. 0.5 to 10 % of glass powder, and the vest of fine powder of silver and paste of a vehicle. The total of the fine powder of silver, the palladium powder, bismuth oxide, the composite fine powder of silver and copper and the glass powder is needed to be 60 to 90 % in the paste. The paste viscosity suitable for easy handling can not be obtained out of this range. This composition has the features of low value of sheet resistance, superior adhesion, and excellent solder reaching resistance property to a substrate made of aluminum nitride.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、厚膜導体組成物に関し、より詳細には、サー
デイツプ基板用ペースト及び混成集積回路用導体組成物
に関するものである。 (従来の技術) 近年、電子機器の薄型化、コンパクト化は著しく、集積
度の増加と共に一段と信頼性が向上し、用途も拡大の一
途をたどっている。モノリシックICでは急速な密度の
増加、小型化がすすんできており、一方、ハイブリッド
ICの分野でも特に自動車用制御回路や電源装置用など
の産業機器においては耐熱性、耐熱衝撃性に優れた大規
模ハイブリットIC化の傾向が強い。最近のハイブリッ
トエCでは、セラミック基板上にダイオード、トランジ
スタ、半導体ICなどの能動部品のほか、コイル、トラ
ンス、コンデンサーなど殆どの電気部品を搭載している
。集積度も一段と増加し、信頼度も飛躍的に向上した混
成集積回路が開発されている。 これらのハイブリットICは、セラミック基板上に個別
部品或いはICエレメントを搭載したり、厚膜技術を駆
使して構成されている。サーデイツプICは5通常、A
l220,92〜96%程度のアルミナ基板上にシリコ
ンICチップをボンディングペーストを使用して固着し
ている。最近では、耐熱性、良熱伝導性等の特性を活か
し窒化アルミ(AQN)が利用されるようになってきた
。 通常、これらハイブリットICの配線には、Au系ペー
ストが用いられていた。しかし、Au系ペーストは導電
性に優れ、化学的にも全く安定であるが、高価であると
いう難点があった。 この難点を解消するため、AuをAgに代えて、Agの
欠点であるマイグレーションを防止するために、pt或
いはPdを添加したA4−Pt系或いはAg−Pd系の
ペーストが開発されてきた。 (発明が解決しようとする課題) 本発明者らも先に特開昭62−71110号に開示した
とおり、Ag−Pd系、Ag−Pt系の導電ペーストを
提案している。しかし、これらペーストはAΩN基板と
の接着性には優れるものの、部品搭載時の半田付は時に
半田食われが発生し、高信頼性が得られにくいという問
題があった。 本発明は、先の提案を更に改良し、特にAQN基板に対
して接着強度を強め、かつ耐半田食われ性を向上できる
厚膜導体組成物を提供することを目的とするものである
。 (課題を解決するための手段) 前記課題を解決するため、本発明者らは、先の提案に係
る厚膜導体組成物の成分系について再検討すると共に新
たな成分系について鋭意研究を重ね、ここに本発明をな
したものである。 すなわち、本発明は、固型成分中の割合がパラジウム粉
末:0.1〜30%、酸化ビスマス=1〜10%、銀と
銅の複合微粉末:0.5〜10%、ガラス粉末二0.5
〜10%、残部が銀微粉末からなる固形成分と、ビヒク
ルからなるペーストであって、銀微粉末、パラジウム粉
末、酸化ビスマス、銀と銅の複合微粉末及びガラス粉末
の合計がペースト中の60〜95%であることを特徴と
する厚膜導体組成物を要旨とするものである。 また、他の本発明は、固型成分中の割合がパラジウム粉
末二0.1〜30%、酸化ビスマス=1〜10%、酸化
銅:0.5〜10%、ガラス粉末:0゜5〜10%、残
部が銀微粉末からなる固形成分と。 ビヒクルからなるペーストであって、銀微粉末、パラジ
ウム粉末、酸化ビスマス、酸化銅及びガラス粉末の合計
がペースト中の60〜95%であることを特徴とする厚
膜導体組成物を要旨とするものである。 (作用) 本発明は、要するに、特定量のガラス粉末と酸化ビスマ
スを添加することにより、銀糸導体組成物の欠点である
耐半田食われ性を向上させたものである。また、更に、
銀と銅の複合粉末、若しくは酸化銅を添加することによ
り、基板への接着強度も増大する特有の効果を有する。 本発明の組成物は、特に/WIN基板に対して顕著な効
果を発揮するが、基板はAQNに限定されるものではな
く、AQ20.、SiC,BeO、ムライト等のあらゆ
る磁器基板に適応可能である。 次に本発明における各成分の作用を説明する。 糺敗翫末 銀微粉末は、導電性を付与するために添加し、粒径10
μI以下のもの、好ましくは平均粒径で0.5〜5μm
のものを使用する。10μmより大きくなるとビヒクル
中での分散性が悪くなり、ドツティング時にニードルが
閉寒する恐れがある。 また、印刷に際して線の解像性が悪くなり、焼成仕上り
面の平滑性が得難くなる。銀微粉末は特殊なものである
必要はなく、通常の還元法や電解法で得られた銀粉末を
使用することができる。 なお、銀微粉末の含有量は固形成分全体における以下の
各成分の残部である。 パラジウム粉末 パラジウムは、銀のマイグレーションを防止する効果を
有する。そのためには、パラジウムの含有量をペースト
中の固形成分全体に対して0.1〜30%とする必要が
ある。0.1%未満ではその効果が認められず、また3
0%を超えて添加しても特性向上は期待できない。なお
、上記範囲でパラジウムを添加すると、シート抵抗を低
く保ちながら、半田食われ性を改善し、マイグレーショ
ンを防ぐと共に、ペーストの融点を高め、1000〜1
200 ’Cの焼成にも耐えて強固な導電性皮膜を形成
することが可能となる。 酸化ビスマス 酸化ビスマスは耐半田リーチング性を向上させる上で効
果がある。しかし、添加量が1%未満ではその効果は得
られない。また、10%を超えるとその効果は飽和し、
半田濡れ性等の他の特性を悪くする傾向がある。したが
って、酸化ビスマスの添加量は1〜10%の範囲とする
。 銀と銅との複合粉末 銀と銅との複合粉末は、導体組成物とAQN基板との接
着性を向上させる効果があり、特に半田ぬれ性を向上で
きる。そのためには固形成分全体に対して0.5〜10
%の添加が必要である。0゜5%未満ではその効果が得
られず、また10%を超えると逆に接着強度が低下し始
めるので好ましくない。この複合粉末は共沈粉、メカニ
カルアロイ粉末、メツキ粉、或いは化学的に銅粉表面に
銀コーテイングした粉末のいずれでも同様の効果が得ら
れる。その場合、Agの含有量は複合粉末の全体に対し
、0.5〜25%が好ましい。0.5%未満では上記の
ような効果が得られず、25%を超えるとその効果自体
は飽和し、単に高価になってしまい、経済的メリットが
得られない。 酸化鋼 酸化銅は、銀と銅の複合粉末と同様、AQN基板との接
着性を向上させる効果があるが、半田ぬれ性は銀と銅の
複合粉末よりやや劣るものの、銀と銅の複合粉末に代え
て添加することができる。 これは、AQN基板と酸化銅が焼成過程で反応してCu
AQ204相を生成するためと考えられる。 このためには、固形成分全体に対し、酸化銅粉末を0.
5〜10%添加する。0.5%未満ではその効果が得ら
れず、また10%を超えると半田濡れ性が悪くなると共
にシート抵抗が高くなる。酸化銅はCuO及びCu2O
のいずれの形で添加してもよい。 ガラス粉末 ガラス粉末は、ZnO又はpb○を主成分としたものが
好ましく、いずれのガラスも基板と導体組成物との接着
性を良くするため、半田食われを防ぐだめに添加する。 ガラス粉末の添加量はいずれの場合も0.5〜10%の
範囲である。添加量が0.5%未満では上記の効果が得
られず、また10%を超えるとシート抵抗の増大及び半
田濡れ性が著しく悪くなる。 以下にガラス粉末成分について更に詳細に説明する。 ZnO系ガラス粉末 ZnO系ガラス粉末はその熱膨張係数がAQNに近いの
で、該基板に適しており、熱サイクル疲労に効果がある
。 ZnOを主成分とするガラス粉末において、ZnOはガ
ラスの軟化点を下げ、AQN基板との濡れ性を改善する
効果がある。しかし、ZnO含有量が40%より多くな
いとガラスの軟化点が焼成温度範囲(850〜900℃
)よりも高くなってしまい、上記のような効果が得られ
ない。一方、60%を超えるとガラス化することが難し
い。したがって、ガラス粉末全体に対するZnO量は4
0〜60%の範囲が好ましい。 B20.は含有量が少ないとガラス化しにくく、軟化点
を下げにくいので、1o%以上が必要である。しかし、
45%を超えると水分を吸着し易くなり、安定性に劣っ
たり、熱膨張係数が大きくなり、基板とのマツチング性
がとりにくくなる。したがって、ガラス粉末全体に対す
るB20.量は10〜45%の範囲が好ましい。 5102は含有量が少ないと、耐水性等の安定性に劣る
ので、4%以上が必要であるが、30%を超えると軟化
点が上昇するので、好ましくない。 したがって、ガラス粉末全体に対する8102量は4〜
30%の範囲とする。 AQ20.、BaO1Zr○2はガラスを安定化するた
めに適宜加えることが可能である。AQ201、BaO
は軟化点の急激な上昇が生じない範囲でそれぞれ10%
以下が好ましい。ZrO2はその含有量が多いと結晶化
し易くなるので、5%以内にとどめることが好ましい。 PbOは軟化点の調整を行うために、必要に応じて添加
が可能である。但し、PbOが15%を超えると熱膨張
係数が大きくなるので、15%以内にとどめることが好
ましい。 この他にガラスを安定化させるために、3%以内でTi
e2、SrO,MgO、Fe201、CaO等の添加が
可能である。 PbO系ガラス粉末 PbO系ガラス粉末は、その熱膨張係数がAQ。 Olに近いので、該基板に適している。 PbOを主成分とするガラスの場合、PbOはガラスの
軟化点を下げ、基板との濡れ性を改善する効果がある。 しかし、PbO含有量が40%より少ないと、ガラスの
軟化点が焼成温度範囲(850〜900℃)よりも高く
なってしまい、上記のような効果は得られない。一方、
70%を超えると軟化温度が低くなり過ぎ、メタライズ
相の半田濡れ性が悪くなることや熱膨張係数が大きくな
り過ぎ、基板と密着した後の信頼性に欠ける。したがっ
て、ガラス粉末全体に対するPbO量は40〜70%の
範囲とする。 B20.は含有量が少ないと、ガラス化しにくく、軟化
点を下げにくいので、10%以上が必要である。しかし
、45%を超えると水分を吸着し易くなり、安定性に劣
ったり、熱膨張係数が大きくなり、基板とのマツチング
性がとりにくくなる。したがって、ガラス粉末全体に対
するB20.量は10〜45%の範囲とする。 Sio2は含有量が少ないと、耐水性等の安定性に劣る
ので、4%以上が必要であるが、30%を超えると軟化
点が上昇するので好ましくない。したがって、ガラス粉
末全体に対する5102量は4〜30%の範囲とする。 ZnOは軟化点を調整すると共にガラスの熱膨張係数を
調整するために、PbO、Sio2の割合に併せて適宜
添加することができる。その添加量は40%以下である
。 AQ20.、BaO、CaOはガラスの安定化のために
10%以内の量で適宜添加加が可能である。 この他にもTie、、SrO、MgO、Fe2O3等の
3%以内の添加はガラスの安定化のために有効であるの
で、適宜添加してもよい。 ビヒクル ビヒクルは、上記固形成分を均一に分散させ、使用しや
すいペースト状にするために添加される。 例えば、テレピネオール、ブチルカルピトール、エチル
セルロース、ブチルカルピトールアセテート、テキサノ
ール等の有機溶媒が挙げられる。 但し、上記固形成分の合計量はペースト中の60〜95
%とする必要がある。この範囲以外では取扱いやすいペ
ースト粘度が得られない。 (実施例) 次に本発明の実施例を示す。 去1をI2 第1表に示す固形成分(銀粉末、パラジウム粉末、銀と
銅の複合粉末、酸化ビスマス、酸化銅など)を使用し、
ビヒクルとしてテルピネオール、エチルセルロース及び
界面活性剤を使用して三本ロールミルで撹拌してペース
トとした。 得られたペーストを用い、純度94%以上のAQN基板
の片面に標準パターンを印刷した。印刷後のレベリング
は15分間とし、乾燥は120’CX15分間とした。 焼成には厚膜焼成炉を使用し、窒素雰囲気中で焼成した
。焼成条件は60分プロファイル、ピーク温度920’
CX10分間とした。焼成膜厚は14〜18μmであっ
た。 第1表に特性値(接着強度、半田濡れ性及びシート抵抗
)の評価結果を併記する。 なお、接着強度の測定には、得られたAQN基板のパタ
ーン印刷面に2mm口パッドを接着し、これに0.8m
mφの錫メツキ銅ワイヤを取付け、90°ピール法にて
剥離強度を測定した。接着強度が3kg以上の場合を良
好と評価した。 また、シート抵抗はデジタル・ボルト・メーターによっ
て測定し、20IIIΩ/口以下の場合を良好と評価し
た。 半田濡れ性は、2mm口パッドを使用し、62Sn −
36Pb −2Ag共晶半田を溶かし、230℃に温度
制御しである半田槽にデイツプさせ、各バットの濡れ面
積を測定して評価した。濡れ目面積が95%以上の場合
に◎印、90〜95%の場合にO印を付してそれぞれ良
好と評価し、90%以下の場合にその程度に応して△印
、更にX印を付して不合格と評価した。 更に耐半田食われ性は2mm口パットを使用し、250
℃の625n−36Pb−2Ag共晶半田浴中に10秒
間浸漬し、取り出すという操作を繰返し2mmパッドの
面積が収縮し始めた時の回数を測定し、5回以上もった
ものを合格とした。 第1表より1本発明例は、いずれも、優れた特性値を示
していることがわかる。 [以下余白1 実施例2 第2表に示す固形成分(銀粉末、パラジウム粉末、銀と
銅の複合粉末、酸化ビスマス、酸化銅など)を使用し、
ビヒクルとしてテルピネオール、エチルセルロース及び
界面活性剤を使用して三本ロールミルで撹拌してペース
トとした。 得られたペーストを用い、純度94%以上のAQN基板
又はAQ、03基板のそれぞれの片面に標準パターンを
印刷した。印刷後のレベリングは15分間とし、乾燥は
120℃X15分間とした。 焼成には厚膜焼成炉を使用し、窒素雰囲気中で焼成した
。焼成条件は60分プロファイル、ピーク温度920℃
XIO分間とした。焼成膜厚は14〜18μmであった
。 第2表に特性値(接着強度、半田濡れ性及びシート抵抗
)の評価結果を併記する。 第2表より、本発明のものがAQN基板のほか。 AR20,基板にも適用できることがわかる。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a thick film conductor composition, and more particularly to a paste for a deep dip board and a conductor composition for a hybrid integrated circuit. (Prior Art) In recent years, electronic devices have become significantly thinner and more compact, and as their degree of integration increases, their reliability has further improved, and their applications have continued to expand. Monolithic ICs are rapidly increasing in density and becoming smaller, while in the field of hybrid ICs, especially in industrial equipment such as automotive control circuits and power supplies, large-scale ICs with excellent heat resistance and thermal shock resistance are being used. There is a strong trend toward hybrid ICs. In recent Hybrid E-Cs, in addition to active components such as diodes, transistors, and semiconductor ICs, most electrical components such as coils, transformers, and capacitors are mounted on ceramic substrates. Hybrid integrated circuits have been developed that have further increased the degree of integration and have dramatically improved reliability. These hybrid ICs are constructed by mounting individual components or IC elements on a ceramic substrate or by making full use of thick film technology. Sardeep IC is 5 usually, A
A silicon IC chip is fixed onto an alumina substrate of about 92 to 96% l220 using bonding paste. Recently, aluminum nitride (AQN) has come into use due to its properties such as heat resistance and good thermal conductivity. Usually, Au-based paste has been used for the wiring of these hybrid ICs. However, although the Au-based paste has excellent conductivity and is completely chemically stable, it has the drawback of being expensive. To solve this problem, A4-Pt-based or Ag-Pd-based pastes have been developed in which Au is replaced with Ag and PT or Pd is added to prevent migration, which is a disadvantage of Ag. (Problems to be Solved by the Invention) The present inventors have also proposed Ag-Pd-based and Ag-Pt-based conductive pastes, as previously disclosed in JP-A-62-71110. However, although these pastes have excellent adhesion to AΩN substrates, there is a problem in that solder erosion sometimes occurs during soldering when components are mounted, making it difficult to obtain high reliability. The present invention further improves on the previous proposal and aims to provide a thick film conductor composition that can strengthen adhesive strength particularly to AQN substrates and improve solder corrosion resistance. (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors reconsidered the component system of the thick film conductor composition according to the previous proposal, and conducted intensive research on a new component system. This is where the present invention is made. That is, in the present invention, the proportions in the solid components are palladium powder: 0.1 to 30%, bismuth oxide = 1 to 10%, silver and copper composite fine powder: 0.5 to 10%, and glass powder 20%. .5
~10%, the balance being a solid component consisting of fine silver powder, and a vehicle, in which the total amount of fine silver powder, palladium powder, bismuth oxide, fine composite powder of silver and copper, and glass powder is 60% in the paste. The gist of the present invention is a thick film conductor composition characterized in that the thickness of the conductor is 95%. In addition, in another aspect of the present invention, the proportions in the solid components are palladium powder 20.1 to 30%, bismuth oxide 1 to 10%, copper oxide 0.5 to 10%, and glass powder 0.5 to 30%. 10%, the balance being a solid component consisting of fine silver powder. A paste consisting of a vehicle, characterized in that the total content of fine silver powder, palladium powder, bismuth oxide, copper oxide, and glass powder is 60 to 95% in the paste. It is. (Function) In short, the present invention improves the solder corrosion resistance, which is a drawback of silver thread conductor compositions, by adding specific amounts of glass powder and bismuth oxide. Moreover, furthermore,
Addition of composite powder of silver and copper or copper oxide has the unique effect of increasing adhesive strength to the substrate. The composition of the present invention exhibits a remarkable effect particularly on /WIN substrates, but the substrates are not limited to AQN, and AQ20. It is applicable to all kinds of ceramic substrates such as , SiC, BeO, and mullite. Next, the effects of each component in the present invention will be explained. Fine silver powder is added to impart conductivity and has a particle size of 10
μI or less, preferably 0.5 to 5 μm in average particle size
Use the one. If it is larger than 10 μm, the dispersibility in the vehicle will be poor, and there is a risk that the needle will become cold during dotting. Furthermore, line resolution deteriorates during printing, making it difficult to obtain a smooth finished surface after firing. The fine silver powder does not need to be special, and silver powder obtained by a normal reduction method or electrolytic method can be used. In addition, the content of silver fine powder is the remainder of each component below in the entire solid component. Palladium powder Palladium has the effect of preventing silver migration. For this purpose, the content of palladium needs to be 0.1 to 30% based on the total solid components in the paste. The effect is not recognized at less than 0.1%, and 3%
Even if it is added in excess of 0%, no improvement in properties can be expected. Note that when palladium is added in the above range, it improves solder erosion while keeping the sheet resistance low, prevents migration, and increases the melting point of the paste.
It becomes possible to form a strong conductive film that can withstand firing at 200'C. Bismuth Oxide Bismuth oxide is effective in improving solder leaching resistance. However, if the amount added is less than 1%, this effect cannot be obtained. Moreover, when it exceeds 10%, the effect is saturated,
It tends to deteriorate other properties such as solder wettability. Therefore, the amount of bismuth oxide added is in the range of 1 to 10%. Composite powder of silver and copper The composite powder of silver and copper has the effect of improving the adhesion between the conductor composition and the AQN board, and can particularly improve the solder wettability. For this purpose, 0.5 to 10
% addition is necessary. If it is less than 0.5%, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 10%, the adhesive strength begins to decrease, which is not preferable. This composite powder can be used as a coprecipitated powder, a mechanical alloy powder, a plating powder, or a powder in which the surface of the copper powder is chemically coated with silver, and the same effect can be obtained. In that case, the content of Ag is preferably 0.5 to 25% based on the entire composite powder. If it is less than 0.5%, the above-mentioned effects cannot be obtained, and if it exceeds 25%, the effect itself is saturated and the cost simply increases, so that no economic advantage can be obtained. Oxidized steel Copper oxide has the same effect as the silver and copper composite powder in improving adhesion to the AQN board, but its solder wettability is slightly inferior to the silver and copper composite powder. It can be added instead. This is due to the reaction between the AQN substrate and copper oxide during the firing process.
It is thought that this is to generate the AQ204 phase. For this purpose, 0.0% copper oxide powder is added to the entire solid component.
Add 5-10%. If it is less than 0.5%, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 10%, solder wettability will deteriorate and sheet resistance will increase. Copper oxides include CuO and Cu2O
It may be added in any form. Glass Powder The glass powder preferably contains ZnO or PB○ as its main component, and either glass is added to improve the adhesion between the substrate and the conductor composition and to prevent solder erosion. The amount of glass powder added is in the range of 0.5 to 10% in all cases. If the amount added is less than 0.5%, the above effects cannot be obtained, and if it exceeds 10%, the sheet resistance increases and the solder wettability deteriorates significantly. The glass powder component will be explained in more detail below. ZnO-based glass powder ZnO-based glass powder has a coefficient of thermal expansion close to AQN, so it is suitable for the substrate and is effective against thermal cycle fatigue. In glass powder containing ZnO as a main component, ZnO has the effect of lowering the softening point of the glass and improving wettability with the AQN substrate. However, if the ZnO content is not more than 40%, the softening point of the glass will be lower than the firing temperature range (850-900℃).
), and the above effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 60%, it is difficult to vitrify it. Therefore, the amount of ZnO based on the entire glass powder is 4
A range of 0 to 60% is preferred. B20. If the content is small, it will be difficult to vitrify and it will be difficult to lower the softening point, so 10% or more is required. but,
If it exceeds 45%, it will tend to adsorb moisture, resulting in poor stability, a large coefficient of thermal expansion, and difficulty in matching with the substrate. Therefore, B20. The amount is preferably in the range of 10-45%. If the content of 5102 is small, stability such as water resistance will be poor, so 4% or more is required, but if it exceeds 30%, the softening point will increase, which is not preferable. Therefore, the amount of 8102 based on the entire glass powder is 4~
The range shall be 30%. AQ20. , BaO1Zr○2 can be added as appropriate to stabilize the glass. AQ201, BaO
are 10% each within the range that does not cause a sudden increase in the softening point.
The following are preferred. Since ZrO2 tends to crystallize if its content is high, it is preferable to keep it within 5%. PbO can be added as necessary to adjust the softening point. However, if PbO exceeds 15%, the coefficient of thermal expansion increases, so it is preferable to keep it within 15%. In addition, in order to stabilize the glass, Ti is added within 3%.
It is possible to add e2, SrO, MgO, Fe201, CaO, etc. PbO-based glass powder PbO-based glass powder has a thermal expansion coefficient of AQ. Since it is close to Ol, it is suitable for this substrate. In the case of glass containing PbO as a main component, PbO has the effect of lowering the softening point of the glass and improving wettability with the substrate. However, when the PbO content is less than 40%, the softening point of the glass becomes higher than the firing temperature range (850 to 900°C), and the above effects cannot be obtained. on the other hand,
If it exceeds 70%, the softening temperature will be too low, the solder wettability of the metallized phase will be poor, the thermal expansion coefficient will be too large, and the reliability after being in close contact with the substrate will be lacking. Therefore, the amount of PbO based on the entire glass powder is in the range of 40 to 70%. B20. If the content is small, it will be difficult to vitrify and it will be difficult to lower the softening point, so it is necessary to have a content of 10% or more. However, if it exceeds 45%, it tends to adsorb moisture, resulting in poor stability, a large coefficient of thermal expansion, and difficulty in matching with the substrate. Therefore, B20. The amount should range from 10 to 45%. If the content of Sio2 is low, stability such as water resistance will be poor, so 4% or more is required, but if it exceeds 30%, the softening point will increase, which is not preferable. Therefore, the amount of 5102 based on the entire glass powder is in the range of 4 to 30%. ZnO can be added as appropriate in accordance with the proportions of PbO and Sio2 in order to adjust the softening point and the thermal expansion coefficient of the glass. The amount added is 40% or less. AQ20. , BaO, and CaO can be appropriately added in an amount of 10% or less in order to stabilize the glass. In addition, addition of Tie, SrO, MgO, Fe2O3, etc. within 3% is effective for stabilizing the glass, and therefore may be added as appropriate. Vehicle Vehicles are added to uniformly disperse the solid ingredients and form a paste that is easy to use. Examples include organic solvents such as terpineol, butylcarpitol, ethylcellulose, butylcarpitol acetate, and texanol. However, the total amount of the above solid components is 60 to 95% in the paste.
It needs to be %. Outside this range, a paste viscosity that is easy to handle cannot be obtained. (Example) Next, an example of the present invention will be shown. Using the solid components shown in Table 1 (silver powder, palladium powder, composite powder of silver and copper, bismuth oxide, copper oxide, etc.),
Terpineol, ethylcellulose, and a surfactant were used as vehicles and stirred in a three-roll mill to form a paste. Using the obtained paste, a standard pattern was printed on one side of an AQN substrate with a purity of 94% or higher. Leveling after printing was carried out for 15 minutes, and drying was carried out at 120'C for 15 minutes. A thick film firing furnace was used for firing in a nitrogen atmosphere. Firing conditions are 60 minute profile, peak temperature 920'
CX was set for 10 minutes. The fired film thickness was 14 to 18 μm. Table 1 also shows evaluation results of characteristic values (adhesive strength, solder wettability, and sheet resistance). In addition, to measure the adhesive strength, a 2 mm opening pad was adhered to the pattern printed surface of the obtained AQN board, and a 0.8 m
A tin-plated copper wire of mφ was attached, and the peel strength was measured using the 90° peel method. A case where the adhesive strength was 3 kg or more was evaluated as good. Further, the sheet resistance was measured using a digital volt meter, and a case of 20IIIΩ/mouth or less was evaluated as good. Solder wettability was determined using a 2mm opening pad and 62Sn-
Evaluation was made by melting 36Pb-2Ag eutectic solder and dipping it in a solder bath whose temperature was controlled at 230°C, and measuring the wetted area of each bat. If the wet area is 95% or more, mark ◎, if it is 90-95%, mark O to evaluate it as good, and if it is 90% or less, mark △ and then mark X according to the degree. It was rated as failing. Furthermore, the solder corrosion resistance is 250 by using a 2mm mouth pad.
The operation of immersing the pad in a 625n-36Pb-2Ag eutectic solder bath at 625n-36Pb-2Ag for 10 seconds and taking it out was repeated, and the number of times when the area of the 2mm pad began to shrink was measured, and those that did so 5 times or more were considered to have passed. It can be seen from Table 1 that all of the invention examples exhibit excellent characteristic values. [Space 1 below] Example 2 Using the solid components shown in Table 2 (silver powder, palladium powder, composite powder of silver and copper, bismuth oxide, copper oxide, etc.),
Terpineol, ethylcellulose, and a surfactant were used as vehicles and stirred in a three-roll mill to form a paste. Using the obtained paste, a standard pattern was printed on one side of each of an AQN substrate or an AQ, 03 substrate with a purity of 94% or higher. Leveling after printing was carried out for 15 minutes, and drying was carried out at 120°C for 15 minutes. A thick film firing furnace was used for firing in a nitrogen atmosphere. Firing conditions are 60 minute profile, peak temperature 920℃
XIO minutes. The fired film thickness was 14 to 18 μm. Table 2 also shows evaluation results of characteristic values (adhesive strength, solder wettability, and sheet resistance). From Table 2, the products of the present invention are other than the AQN substrate. It can be seen that it can also be applied to AR20 and substrates.

【以下余白】[Left below]

(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、特に窒化アルミ
ニウム基板に対し、シート抵抗値が低く、優れた接着性
を示し、かつ、耐半田リーチング特性に優れた導体組成
物を得ることが可能である。 特許出願人  昭和電工株式会社 代理人弁理士 中  村   尚
(Effects of the Invention) As detailed above, the present invention provides a conductor composition that has a low sheet resistance value, exhibits excellent adhesion, and has excellent solder leaching resistance, particularly to aluminum nitride substrates. It is possible to obtain Patent applicant Hisashi Nakamura, patent attorney representing Showa Denko K.K.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)重量%で(以下、同じ)、パラジウム粉末:0.
1〜30%、酸化ビスマス:1〜10%、銀と銅の複合
微粉末:0.5〜10%、ガラス粉末:0.5〜10%
、残部が銀微粉末からなる固形成分と、ビヒクルからな
るペーストであって、銀微粉末、パラジウム粉末、酸化
ビスマス、銀と銅の複合微粉末及びガラス粉末の合計が
ペースト中の60〜95%であることを特徴とする厚膜
導体組成物。
(1) In weight% (the same applies hereinafter), palladium powder: 0.
1-30%, Bismuth oxide: 1-10%, Silver and copper composite fine powder: 0.5-10%, Glass powder: 0.5-10%
, a paste consisting of a solid component with the remainder consisting of fine silver powder, and a vehicle, in which the total of fine silver powder, palladium powder, bismuth oxide, fine composite powder of silver and copper, and glass powder accounts for 60 to 95% of the paste. A thick film conductor composition characterized by:
(2)パラジウム粉末:0.1〜30%、酸化ビスマス
:1〜10%、酸化銅:0.5〜10%、ガラス粉末:
0.5〜10%、残部が銀微粉末からなる固形成分と、
ビヒクルからなるペーストであって、銀微粉末、パラジ
ウム粉末、酸化ビスマス、酸化銅及びガラス粉末の合計
がペースト中の60〜95%であることを特徴とする厚
膜導体組成物。
(2) Palladium powder: 0.1-30%, Bismuth oxide: 1-10%, Copper oxide: 0.5-10%, Glass powder:
A solid component consisting of 0.5 to 10% and the remainder consisting of fine silver powder,
1. A thick film conductor composition, which is a paste consisting of a vehicle, wherein the total amount of fine silver powder, palladium powder, bismuth oxide, copper oxide, and glass powder is 60 to 95% in the paste.
(3)前記ガラス粉末が、ZnO:40〜60%、B_
2O_3:10〜45%及びSiO_2:4〜30%か
らなる三元系組成物である請求項1又は2に記載の厚膜
導体組成物。
(3) The glass powder contains ZnO: 40-60%, B_
The thick film conductor composition according to claim 1 or 2, which is a ternary composition consisting of 2O_3: 10 to 45% and SiO_2: 4 to 30%.
(4)前記ガラス粉末が、更にAl_2O_3:10%
以下、BaO:10%以下、ZrO_2:5%以下及び
PbO:15%以下の少なくとも1種を含むものである
請求項3に記載の厚膜導体組成物。
(4) The glass powder further contains 10% Al_2O_3
The thick film conductor composition according to claim 3, which contains at least one of the following: BaO: 10% or less, ZrO_2: 5% or less, and PbO: 15% or less.
(5)前記ガラス粉末が、PbO:40〜70%、B_
2O_3:10〜45%及びSiO_2:4〜30%か
らなる三元系組成物である請求項1又は2に記載の厚膜
導体組成物。
(5) The glass powder contains PbO: 40 to 70%, B_
The thick film conductor composition according to claim 1 or 2, which is a ternary composition consisting of 2O_3: 10 to 45% and SiO_2: 4 to 30%.
(6)前記ガラス粉末が、更にAl_2O_3:10%
以下、BaO:10%以下、CaO:10%以下及びZ
nO:40%以下の少なくとも1種を含むものである請
求項5に記載の厚膜導体組成物。
(6) The glass powder further contains 10% Al_2O_3
Below, BaO: 10% or less, CaO: 10% or less, and Z
The thick film conductor composition according to claim 5, which contains at least one type of nO: 40% or less.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100954722B1 (en) * 2008-07-04 2010-04-23 (주) 아모엘이디 Electrode material of ??? substrate, method of formating electrode on ??? substrate and ??? substrate
JP2011523492A (en) * 2008-04-28 2011-08-11 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Conductive composition and method of use in the manufacture of semiconductor devices
US8643657B2 (en) 2004-04-09 2014-02-04 Nvidia Corporation Field changeable rendering system for a computing device

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