JPH04218204A - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は、電子部品の集積化等に用いられ
る基板に対して好適に適用される導電性組成物に関する
ものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、電子部品の集積化等のために用
いられる基板に導体通路を形成するための導電性組成物
の一つとして、抵抗が低く、安価な銀を導体金属とした
ものが一般的に使用されているが、集積化が進み、その
ような銀にて形成された導体通路間の距離が短くなると
、大気中で電流を流した場合に、銀のマイグレーション
が生じ、導体通路間で導通してしまったり、また半田付
けに際して、銀くわれが生じ、基板に対する接合強度が
低下したりするという問題を内在していた。

【０００３】このため、そのような銀のマイグレーショ
ンや銀くわれを防止すべく、通常、銀にパラジウムを加
えてなる導体ペーストを用いることが考えられていた。

【０００４】しかしながら、かかる導体ペーストを、ガ
ラス基板に適用した場合において、それを高温で焼成す
るとガラスが溶融するところから、その焼成は４００〜
６００℃程度の温度において行なわれることとなるが、
パラジウムは、かかる温度範囲において、大気中の酸素
を吸収して、重量増加すると共に、膨張してしまい、そ
れによって基板との密着性が低下し、更には導電性も低
下するという問題が生じているのである。

【０００５】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上記の如き事情
を背景にして成されたものであって、その解決すべき課
題とするところは、比較的低温（約４００〜６００℃）
にて焼成されても、パラジウムの酸化が効果的に抑制さ
れ得、以て良好な密着性及び導電性を有する導電性組成
物を提供することにある。

【０００６】

【解決手段】そして、本発明は、かかる課題を解決する
ために、銀とパラジウムの混合粉末またはそれら金属の
複合粉末若しくは合金粉末と、ボロン粉末及びシリコン
粉末のうちの少なくとも１種以上とが、不活性ビヒクル
中に分散せしめられてなる導電性組成物を、その要旨と
するものである。

【０００７】

【具体的説明】ところで、かかる本発明において、パラ
ジウム（Ｐｄ）及び銀（Ａｇ）は、それら金属の各々の
粉末を混合してなる混合粉末や、それら金属の複合粉末
、更にはそれら金属からなる合金粉末の何れの形態にお
いても、好適に利用され得るものであるが、なかでも、
Ａｇ／Ｐｄ合金粉末が、酸化性の低い点で、最も好まし
く用いられる。なお、複合粉末としては、一般に、公知
の共沈法により得られる共沈粉等がある。

【０００８】そして、このようなＡｇ／Ｐｄの混合粉末
，複合粉末或いは合金粉末（以下、Ａｇ／Ｐｄ導体粉末
と総称する）において、パラジウムの割合は、それが多
くなり過ぎると、導電性が低下し、また少な過ぎると、
銀のマイグレーション等の問題が生じるところから、Ａ
ｇ：Ｐｄ＝９５〜３０：５〜７０（重量％）において選
定されることが好ましい。

【０００９】また、本発明にあっては、ボロン（Ｂ）粉
末及び／又はシリコン（Ｓｉ）粉末を、上記Ａｇ／Ｐｄ
導体粉末と共に用いることを必須とするものであるが、
それらの使用割合としては、Ａｇ／Ｐｄ導体粉末との合
計量において、重量基準で、０．１　％以上、５　％以
下の範囲が好適に採用されることとなる。なお、かかる
使用割合は、それらＢ粉末及びＳｉ粉末の何れか一方が
単独で用いられる場合には、その使用粉末の含有量とし
、また併用して用いられる場合には、それら両粉末の合
計量とされる。また、かかる使用割合が、０．１％未満
では効果が充分に得られず、一方５％を越えると、Ｂ粉
末及びＳｉ粉末が導電性を有しないものであるため、導
電性が低下するようになるのである。

【００１０】そして、本発明に係る導体組成物では、上
記の如き、Ａｇ／Ｐｄ導体粉末と、Ｂ粉末及びＳｉ粉末
のうちの少なくとも１種以上とが、所定の不活性ビヒク
ルに分散せしめられることにより、ペースト状とされて
いる。なお、不活性ビヒクルとしては、公知の有機液体
が何れも採用され得、例えば脂肪族アルコール；そのよ
うなアルコールのエステル，例えばアセテートやプロピ
オネート；テルペン，例えば松根油，テルピネオール；
エチレングリコールモノアセテート等の他の溶媒が挙げ
られ、更にポリメタクリレートやエチルセルロース等の
濃厚化剤や、安定化剤、その他の添加物等が適宜添加さ
れることも可能である。

【００１１】さらに、本発明に係る導電性組成物には、
好ましくは、適当なガラス粉末、中でも、低い焼成温度
で充分に溶融し得る低融点ガラス粉末が、該導電性組成
物の組成に応じて、適宜に添加されていることが望まし
く、これにより、基板との密着性がより一層向上され得
るのである。

【００１２】そして、このような構成の導電性組成物は
、通常、電子部品の集積化のために用いられる各種の基
板、例えばガラス基板等に、スクリーン印刷法等の公知
の手法を用いて適用されることとなり、その後、常法に
従って、乾燥せしめられて、不活性ビヒクルが除去され
、更に、大気中、例えば約４００〜６００℃程度の温度
にて焼成されることにより、目的とする導体通路が形成
せしめられることとなるのである。

【００１３】なお、本発明において、Ａｇ／Ｐｄ導体粉
末と共に用いられるＢ粉末やＳｉ粉末は、何れも、常温
では、空気中で安定であるが、約４００℃以上の温度で
は酸素と反応するところから、上記の如き焼成の際に、
Ｐｄが酸素を吸収することを妨げるような作用を為し、
これによって、Ｐｄが酸化して、膨張することによる導
体の抵抗の増大、ひいては基板と密着性の低下を効果的
に回避し得、以て密着性や導電性の良好な導体が得られ
るのである。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって何等の制約をも受けるもの
でなく、また本発明には、以下の実施例の他にも、更に
は上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しな
い限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更
、修正、改良等を加え得るものであることが、理解され
るべきである。

【００１５】先ず、表１に示される如き混合組成の各種
フィラーを準備し、それらフィラーの１００重量部に対
して、メチルセルロースをテルピネオールに溶かした不
活性ビヒクル１０重量部を添加して、３本ロールミルに
て混練し、各種導体ペーストを作製した。なお、ここで
、ガラス組成としては、ＰｂＯ・ＳｉＯ２　・Ｂ２Ｏ３
　系の低融点ガラスが用いられ、その添加量は、Ａｇ／
Ｐｄ導体粉とＢ粉末及び／又はＳｉ粉末との合計１００
重量部に対する割合（重量部）である。そして、これら
各組成物（ペースト）を、それぞれ、ガラス基板上に、
厚み：３０μｍ、幅：１ｍｍ、長さ：１００ｍｍの寸法
にて印刷し、大気中、下記表２に示される各温度で焼成
した。 そして、焼成後、表面抵抗計（四探針法）を使用して、
それぞれの表面抵抗値を測定した。その結果を、表２に
示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】これら表１及び表２の結果から明らかなよ
うに、Ｂ粉末やＳｉ粉末が、所定の範囲において添加さ
れている組成物（Ａ〜Ｈ）にあっては、大気中での比較
的低温〜中温域における焼成に際しても、充分な導電性
が得られたことが分かった（Ｎｏ．１〜１２）。即ち、
それらＢ粉末やＳｉ粉末が、焼成時に、酸素と反応する
ことにより、Ｐｄの酸化を抑制するためである。これに
対して、Ｂ粉末やＳｉ粉末が無添加（Ｉ）である場合に
は、表面抵抗が大きくなり、導体として好ましいもので
はなく（Ｎｏ．　１３〜１４）、また、焼成温度を高く
した場合（Ｎｏ．　１５）には、ガラス基板が軟化点を
超えるため、変形を生じ、回路基板として使用出来ない
という問題が発生した。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う導電性組成物は、Ａｇ／Ｐｄ導体粉末と共に、Ｂ
粉末及び／又はＳｉ粉末が含有されてなるものであると
ころから、比較的低温度における焼成に際しても、Ｐｄ
の酸化が有利に抑制され得ることとなり、従って、基板
に対する充分な密着性を有すると共に、導電性の極めて
良好な導体が得られるのである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　銀とパラジウムの混合粉末またはそれ
   ら金属の複合粉末若しくは合金粉末と、ボロン粉末及び
   シリコン粉末のうちの少なくとも１種以上とが、不活性
   ビヒクル中に分散せしめられてなる導電性組成物。