JPH0548567B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばコンデンサの電極、ハイブリ
ツドICの回路導体等の電子回路用導電膜の形成
方法に関する。

従来の技術 コンデンサー、ハイブリツドICのような電気
部品は電気機器の回路構成部品として広く使用さ
れている。これらの電気部品は、例えばセラミツ
クコンデンサーのように電極を導電膜で形成し、
これにリードをはんだ付けしたり、ハイブリツド
ICのように回路導体を導電膜で形成するために
導電ペーストを用いることが行われている。

これらのうち例えばセラミツクコンデンサー用
の導電ペーストは、例えば亜鉛粉末65〜85重量
％、ガラス粉末0.01〜３重量％及びエチルセルロ
ース（樹脂）のα−ターピネオール（溶剤）10〜
20％溶液のバインダー10〜30重量％からなるもの
が知られている。この導電ペーストがセラミツク
本体の両側表面に塗布され、第２図に示す加熱プ
ロフイールにしたがつて焼付される。

このようにして両側に亜鉛を金属膜からなる電
極ができる。これらを無電解銅メツキ浴に25℃、
20分間浸漬して亜鉛金属膜上に銅メツキ膜を形成
した後、この銅メツキ膜の表面と、リード線又は
回路基板上の電極膜とを、いわゆるフローはんだ
によりはんだ付けを行なつている。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上述したような加熱プロフイールに
したがつて焼付されると、亜鉛粉末が特に高温に
曝されたときに酸化され易くなり、この亜鉛の酸
化物のできたところは銅メツキの析出が良く行わ
れない。このような銅メツキ膜の薄いところで
は、溶融はんだ温度は270℃にもなるので銅メツ
キ膜が溶出してはんだ溶け込む、いわゆる電極食
われの現象を生じ、はんだ付けされないという問
題点を生じる。

問題点を解決するための手段 本発明は、金属粉末、ガラス粉末及びバインダ
ー用樹脂を少なくとも含有すうる焼付型導電ペー
ストを被塗面に塗布し、その硬化塗布膜を加熱す
ることにより上記バインダー用樹脂を燃焼し上記
ガラス粉末を溶融させ上記金属粉末を被塗面に固
着させて導電膜を形成する電子回路用導電膜の形
成方法であつて、上記ガラス粉末は溶融温度が
500℃以上であり、上記バインダー用樹脂は硬化
型樹脂であつてその硬化膜が上記ガラス粉末の溶
融温度より低くくかつ燃焼温度が500℃以上であ
ることを特徴とする電子回路用導電膜の形成方法
を提供するものである。

次に本発明を第１図を参照して詳細に説明す
る。

本発明における焼付型導電ペーストは金属粉
末、ガラス粉末及びバインダーを少なくとも含有
するが、金属粉末はこの焼付型導電ペーストが塗
布された後焼付されて導電体を形成するためのも
のであり、ガラス粉末はこの導電ペースト塗膜の
焼付により溶融して上記金属粉末を被塗面に固着
させるためのものであり、またバインダーは焼付
型導電ペーストが被塗面に塗布されたとき上記金
属粉末とガラス粉末をこの被塗面に保持し、上記
焼付のとき燃焼して揮散されるものである。

上記金属粉末には、例えば亜鉛粉末、銅粉末、
ニツケル粉末その他従来使用されている金属粉末
が例示され、ガラス粉末には例えばホウケイ酸ナ
マリガラス、ホウ酸鉛ガラス、ホウケイ酸亜鉛ガ
ラス等の従来使用されているものが例示される。
バインダー用樹脂には、紫外線硬化型樹脂、電子
線硬化型樹脂のように、主に光線、電子線等の照
射線エネルギーにより硬化できるもののほか、ポ
リイソシアネートとポリエステル又はポリアルキ
ルレングリコールのような特に加熱をしなくても
経時的に硬化するようなもの、あるいは乾性油又
は変性油のような酸化重合型のようなもの、ある
いはエポキシ、アクリル等の熱硬化性樹脂も含ま
れる。これらのうち、紫外線硬化型樹脂、電子線
硬化型樹脂はその硬化時に熱を必要としないので
金属粉末の酸化が促進されるのを抑制できる点
と、その硬化速度が速いので生産性を高めること
ができる点で好ましい。

紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂には、例
えばエポキシアクリレート、ポリブタジエンアク
リレート、ウレタンアクリレート等のアクリル酸
変性物、これらのアクリル酸の代わりにメタクリ
ル酸を用いたメタクリル酸変性物、不飽和ポリエ
ステル等が挙げられる。

紫外線硬化型樹脂をバインダー用樹脂に用いる
ときには、光開始剤を用いることが好ましく、こ
れにはベンゾイン、アセトフエノン、ベンジル、
ベンゾフエノン、ベンゾインブチルエーテル等が
例示される。

熱硬化性樹脂をバインダー用樹脂として用いる
ときは硬化剤を用いることが好ましく、これには
トリアリルフオニウム、ハイドロパーオキサイド
等が例示される。

本発明におけるバインダーには、その外にエチ
セルローズ等の繊維素誘導体、熱可塑性樹脂、等
も併用して、焼付型導電ペーストの流動性やその
塗膜表面のベタツキを少なくするようなこともで
きる。

また、本発明の導電ペーストには、上記の金属
粉末、ガラス粉末及びバインダー用樹脂を少なく
とも含むが、この外にも通常は溶剤が含有され、
これらの溶剤にはα−ターピネオール、ブチルカ
ルビトールアセテート、カルビトールアセトテー
ト等が例示される。

上記のような焼付型導電ペーストが被塗面に塗
布されてから硬化処理を施され、その硬化の程度
をどのようにするかは、バインダーの組成の内的
条件と紫外線あるいは電子線の強度等の外的硬化
条件により決められるが、バインダー用樹脂の燃
焼終了温度は500℃以上、好ましくは500℃〜600
℃である。

本発明における焼付型導電ペーストの組成比
は、金属粉末に亜鉛粉末、ガラス、バインダーに
紫外線硬化型樹脂を用いた場合、亜鉛粉末68〜86
重量％、ガラス粉末0.01〜３重量％、紫外線硬化
樹脂15〜30重量％、光開始剤0.3〜20重量％が好
ましいが、これに限られるものではない。これら
の各成分の配合割合は、焼付型導電ペーストの塗
膜が焼付された後の導電性、金属膜の被塗面に対
する固着力及び後述するように焼付する際に金属
粉末をバインダーで覆つておく時間をどのように
するかによつて決められる。なお、光開始剤を用
いず電子線硬化型樹脂を上記紫外線硬化樹脂の代
わりに用いれば電子線硬化型のバインダー用樹脂
にすることができる。

本発明に係る導電ペーストは、セラミツクコン
デンサーの電極のみならずハイブリツドICの回
路導体、セラミツク多層回路基板等のために使用
できる。

作 用 溶融温度が500℃以上のガラス粉末と、燃焼温
度が500℃以上でありかつこのガラス粉末の溶融
温度より低い硬化膜を形成する硬化型樹脂を焼付
型導電ペーストに含有させた塗膜を形成すると、
硬化型樹脂の硬化膜はその燃焼温度が500℃以上
であるので、第１図に示すように、その樹脂の硬
化膜の燃焼温度とガラスの溶融温度との温度差が
小さくなり、金属粉末がその樹脂の硬化膜から露
出する時期が遅れる結果、第１図の斜視部分の領
域が小さくなり、金属粉末が酸化される程度が少
なるなる。

実施例 次に本発明の実施例を第３図を参照して説明す
る。

実施例 １ 焼付型導電ペーストの作成 亜鉛粉末（粒径分布0.1〜30μ） 100ｇ ホウケイ酸ナマリガラス粉末（粒径44μ以下、
325メツシユ通過） ３ｇ エポキシアクリレート（エポキシアクリレートの
85％２−エチルヘキシルアクリレート溶液）30ｇ ベンゾイン １ｇ なお、エポキシアクリレートはアクリル酸30％
変性物である。

上記配合物を擂潰機で15時間混合して焼付導電
ペーストほ調製した。粘度は350ポイズであつた。
この焼付型導電ペーストを示差熱分析した結果、
580℃で樹脂の燃焼が終了したことを確認した。

電極用途膜の作成 この焼付型導電ペーストを用いて200メツシユ
のスクリーン印刷により縦横50mmのアルミナ板に
直径６mmの円形の電極用塗膜を25個形成し、つい
で紫外線照射装置（2500Å〜4500Å、強度80W−
cm）を用いてこれらの塗膜に光源から20cm離して
20秒紫外線を照射した。このような電極用塗膜を
別の他の３枚のアルミナ板についても形成し、合
計で100個分の電極用塗膜を作成した。

電極用塗膜の焼付 次にそれぞれのアルミナ板を空気流通雰囲気の
炉中で第３図にしたがつて加熱プロフイールで焼
付けた。焼付を終えたアルミナ板上には金属光沢
のある亜鉛皮膜が目視され、その亜鉛皮膜はアル
ミナ板の良く固着された。

銅メツキ処理 この焼付したアルミナ板を銅メツキ浴（市販
品）に25℃、20分間浸漬し、メツキ処理を施し
た。亜鉛皮膜は約1.3μの銅メツキ膜で覆われた。

はんだ耐熱性試験 270℃のはんだ浴に上記アルミナ板をそれぞれ
銅メツキ膜がはんだ液中に完全に浸漬されるよう
に搬入し、そのまあ15秒保持して取り出し、それ
ぞれの銅メツキを施された電極膜がはんだで被覆
された面積を目視により測定し、はんだで90％以
上被覆されているものを良好とし、これにより少
ないものを不良とした。

その結果、電極膜100個の全てについて良好で
あつた。

実施例 ２〜４ 実施例１において、エポキシアクリレートの代
わりにそれぞれ不飽和ポリエステル、ポリブタジ
エンアクリレート、ウレタンアクリレートを用い
た以外は同様にしてそれぞれ実施例２〜４の焼付
型導電ペーストを作成し、これらのそれぞれの焼
付導電ペーストについて実施例１と同様の操作を
行つてはんだ耐熱性試験を行なつたところ、それ
ぞれの実施例２〜４の電極膜100個は実施例１の
同様にして全て良好であつた。

実施例 ５ 実施例１において、ベンゾイン１ｇを除いてそ
のほかは同じ配合の導電ペーストを作成し、これ
を実施例１と同様に塗布し、今度は電子線照射
（強度1Mrad、３秒間）を行つて電極用塗膜を形
成し、これに実施例１と同様に銅メツキを施し、
さらにはんだ耐熱性試験を行つたところ、実施例
１と同様に100個の電極膜について全て良好であ
つた。

比較例 実施例１において、エポキシアクリレート30ｇ
とベンゾイン１ｇの代わりにエチルセルローズの
α−ターピネオール10重量％溶液20ｇ用いた以外
は同様にして導電ペーストを作成した。この導電
ペーストを示差熱分析した結果、370℃で樹脂の
燃焼が終了したことを確認した。この導電ペース
トを実施例１と同様に操作してはんだ耐熱性試験
を行つたところ、電極用塗膜のうちはんだ被覆面
積が90％に達しないものは100個のうち64個であ
つた。

以上のように、実施例と比較例では、はんだ耐
熱性に顕著な差があり、これは実施例のものの焼
付型導電ペーストの硬化型塗膜が耐熱性であり、
焼付時に金属粉末の空気酸化を抑制した結果であ
ることが窺える。

上記は金属粉末の亜鉛粉末を用いた場合であつ
たが、この亜鉛粉末と同様に使用される他の金属
についても同様である。

発明の効果 本発明によれば、焼付型導電ペーストを被塗面
に塗布して塗布膜を形成するに当たつて、ガラス
粉末に溶融温度が500℃以上のものを用い、バイ
ンダー用樹脂にこのガラスの溶融温度より低くく
かつ燃焼温度が500℃以上である硬化膜を形成す
る硬化型樹脂を用いたので、ガラス粉末が溶融す
る温度と樹脂の硬化膜の燃焼する温度差を狭くす
ることができ、それだけ金属粉末は樹脂の硬化膜
に保護される時間が長く、加熱中において空気に
触れる時間が短くなり、その酸化を抑制すること
ができる。これにより例えばさらに銅メツキを施
してはんだ付けするときにはそのはんだ付け不良
を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子回路用導電膜の形成方法
に用いる焼付型導電ペーストの一例による塗膜を
焼付した際の作用説明図、第２図は従来の導電ペ
ーストの第１図に相当する説明図、第３図は本発
明の実施例の電子回路用導電膜の形成方法に用い
る焼付型導電ペーストの塗膜の加熱プロフイール
を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属粉末、ガラス粉末及びバインダー用樹脂
   を少なくとも含有する焼付型導電ペーストを被塗
   面に塗布し、その硬化塗布膜を加熱することによ
   り上記バインダー用樹脂を燃焼し上記ガラス粉末
   を溶融させ上記金属粉末を被塗面に固着させて導
   電膜を形成する電子回路用導電膜の形成方法であ
   つて、上記ガラス粉末は溶融温度が500℃以上で
   あり、上記バインダー用樹脂は硬化型樹脂であつ
   てその硬化膜が上記ガラス粉末の溶融温度より低
   くくかつ燃焼温度が500℃以上であることを特徴
   とする電子回路用導電膜の形成方法。