JPH1012045A - 低温焼成用導電ペースト - Google Patents

低温焼成用導電ペースト

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JPH1012045A
JPH1012045A JP18409596A JP18409596A JPH1012045A JP H1012045 A JPH1012045 A JP H1012045A JP 18409596 A JP18409596 A JP 18409596A JP 18409596 A JP18409596 A JP 18409596A JP H1012045 A JPH1012045 A JP H1012045A
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JP
Japan
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conductive paste
silver powder
montmorillonite
electrode
low temperature
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Pending
Application number
JP18409596A
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English (en)
Inventor
Akito Ishikawa
明人 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication of JPH1012045A publication Critical patent/JPH1012045A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 めっき被着性や分割性に優れ、形成される電
極膜と基板間の接着強度が高く、かつ塗布性が良好な低
温焼成用導電ペースト組成物を提供する。 【解決手段】 銀粉末、ガラスフリット、有機ビヒクル
から実質的に構成される導電ペーストにおいて、さらに
0.5〜2.0重量%のモンモリロナイトを含有させて
なり、銀粉末には、好ましくは平均0.3μm以下の粒
球粉末を使用した低温焼成用導電ペースト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子工業部品、特
に厚膜チップ抵抗器の電極を形成するために用いられる
低温焼成用導電ペースト組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来厚膜チップ抵抗器は、一般に次によ
うな工程を経て製造されている。即ち、分割用の溝を形
成したアルミナ基板上に銀導電ペーストまたは銀−パラ
ジウム導電ペーストを印刷し、乾燥後焼成して上面電極
を形成した後、その上面電極の一部に重なるようにして
ルテニウム系抵抗ペーストを印刷し、乾燥した後焼成し
て抵抗体を形成する。
【0003】引き続いて、その抵抗体の上面にガラスペ
ースト(プリコートガラス)を印刷、乾燥した後、約6
00℃の温度で焼成し、ついでレーザー光によって前記
抵抗体の一部を破壊して抵抗値補正を行い、再び抵抗体
上にガラスペースト(オーバーコートガラス)を印刷
し、乾燥した後、約550〜650℃の温度で焼成す
る。次いで、アルミナ基板を短冊状に切断し、ディッピ
ング法あるいはローラー法によって側面に銀導電ペース
トまたは銀−パラジウム導電ペーストを塗布し、乾燥
後、空気中で約550〜650℃の温度で焼成して側面
電極を形成する。
【0004】これをさらにチップ状に切断した後、露出
した上面電極および側面電極に、半田付けに際しての電
極喰われ(電極が溶融するわけではなく、半田によって
侵蝕される。)防止のためにニッケルめっき、さらに該
ニッケルめっき上に錫−鉛めっきを施して厚膜チップ抵
抗器が完成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この場合において、側
面電極は約550〜650℃という低温で焼成されるた
めに焼成後の電極膜を緻密化することが困難であり、高
い膜強度が得られなかったり、ニッケルめっき工程にお
いてめっき液が内部に浸入し、かつ発生する水素によっ
てめっき接着層が劣化し、基板と電極膜間の接着強度が
著しく低下するという問題を起こす可能性がある。電極
膜の基板に対する接着強度を向上させる手段としては、
ガラス量を増やして膜強度を向上させたり、微細な銀粉
末を使用して可及的に緻密な電極膜を形成させて、めっ
き液の膜内部への浸入を防ぐといった方法がある。
【0006】しかし、ガラス量を増やすと膜強度は向上
するがめっき付着性が低下するという問題があり、ま
た、電極膜を緻密化させるためにはガラスの浮き上がり
を防ぐためにガラス量を減じなければならず、その結果
基板のエッジ部分で電極膜が薄くなってしまい電極切れ
が起こったり、チップ状に切断するときの分割性が悪化
するといった問題を生じた。また、側面電極は、ディッ
ピング法またはローラー法などにより基板側面に塗布し
て形成されるために、基板のエッジ部分で薄くなった
り、スリット部にペーストが流れ込んだりするといった
塗布性に関しての問題があった。
【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めに行われたものであって、めっき被着性や分割性に優
れ、形成される電極膜と基板間の接着強度が高く、かつ
塗布性が良好な低温焼成用導電ペースト組成物を提供す
ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、銀粉末、ガラスフリット、有機ビヒクル
から実質的に構成される導電ペーストにおいて、さらに
0.5〜2.0重量%のモンモリロナイトを含有させて
なることを特徴とする低温焼成用導電ペースト組成物で
ある。なお、本発明において、銀粉末は、平均0.3μ
m以下の粒球粉末を使用することが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の特徴とするところは、低
温焼成用導電ペースト組成物に、焼結遅延効果を有し高
いチキソトロピー性を有するモンモリロナイトを使用
し、併せて銀粉末に焼結性の優れた微細な球状粉末を使
用した点にある。
【0010】銀粉末は導電成分として必須の含有成分で
あり、特に微細な球状銀粉末とした場合には、焼結性が
よく焼成膜を緻密化させる効果があるので好ましく、そ
してその効果を確実に得るためには平均粒径が0.3μ
m以下であることが必要である。しかしながら0.05
μm程度以下となると凝集が起こってビヒクル中への分
散性が低下したり、ビヒクル使用量を増大させるため
0.1μm程度の粒径が好適である。なお、球状銀粉末
の球状とは、長短比(長径/短径)が、1〜2.5のも
のを指し、とくにその長短比が1〜1.25のものが好
適である。
【0011】また、モンモリロナイトは、銀の焼結を遅
延させる作用を有しており、特に微細な球状銀粉末と組
み合わせることによって形成される電極膜の緻密性をコ
ントロールし得る効果を有する。その結果、ガラス量を
大幅に減ずることなく、適度に電極膜の緻密化を図るこ
とができるので強い接着強度の電極を得ることができ
る。また、モンモリロナイトは、高いチキソトロピー性
を有しており、塗布後のペーストのダレ、糸引き、スリ
ット流れなどを抑えることができる。この発明におい
て、上記モンモリロナイトの添加量をモンモリロナイト
合算量としてペースト100重量%中に0.5〜2.0
重量%としたのは、0.5重量%未満では十分な焼結遅
延効果やチキソトロピー性が得られず、2.0重量%を
超えると電極膜がポーラスとなり、めっき性が低下して
接着強度が劣化するからである。
【0012】本発明で、ペーストに添加されるモンモリ
ロナイトは、化学組成の一般式が、R0.33Al
(Si7.33Al0.67)O20(OH)・n
O(Rは、Na、K、Mg++、Ca++)で
表される粘土質鉱物であって、その使用の形態は特に限
定されず、例えば、モンモリロン石、マグネシアモンモ
リロン石、ヘクトライト、あるいはモンモリロナイトを
主成分とする粘土としてのベントナイト、酸性白土など
を、単体あるいはこれらの混合物の形態で添加すればよ
い。また、これらを有機物で処理したものは、有機ビヒ
クル中への分散性がよくなるためにより好ましく、その
場合に用いられる有機物としては、アニリン、フェニレ
ンジアミン、アミノ酸などのアミン類や、エチレングリ
コール、ポリグリコールなどが挙げられる。
【0013】ガラスフリットは、特殊な成分を含むもの
である必要はないが、軟化温度が400〜500℃程度
で、かつ熱膨脹率が5.0〜9.5ppm/℃程度であ
れば、PbO−B−SiO、PbO−B
−ZnO、SiO−B−ZnO、PbO−Si
−Alなどの種々の系のガラスを使用するこ
とができる。また、強酸性のめっき液の影響を考慮する
と耐酸性を有していることが好ましく、粒度は、1〜
2.5μm程度であることが好ましい。なお、ガラスフ
リットは、ガラスの浮き、基板のエッジ部分の電極切
れ、分割性などを考慮して適宜の量を添加するが、好ま
しい量としては5〜10重量%程度の添加量が適当であ
る。
【0014】導電成分として銀粉末の外にさらにパラジ
ウム粉末を添加してもよく、その場合の添加量は、0.
5〜2重量%程度が好ましい。パラジウムの添加量が
0.5重量%未満であるときは、銀が空気中の硫黄性ガ
スによって硫化され、電極が切断する恐れがあり、2重
量%を超えて添加してもその効果は余り変わらないから
である。また本発明において用いられる有機ビヒクルは
公知の物を使用してよく、例えばセルロース系またはア
クリル系の樹脂をテルピネオールなどの有機溶剤に溶解
させたものなどが用いられる。
【0015】
【実施例】以下に示す実施例および比較例により本発明
をさらに具体的に説明する。実施例(試料番号1〜6)
および比較例(試料番号7〜10)に使用した導電ペー
ストの組成および面積抵抗、接着強度およびエッジ切
れ、分割性および塗布性などの性能試験結果をそれぞれ
表1に示す。なお、本実施例および比較例において使用
した銀粉末はいずれも平均粒径0.1μmの球状粉末で
あり、ガラスフリットは、軟化温度が490℃、熱膨脹
率が90×10−7/℃のホウケイ酸鉛系のガラスフリ
ットである。また、実施例中、試料番号1、2、3およ
び5はモンモリロナイトとしてモンモリロナイトを主成
分として含むベントナイトを、また、試料番号4および
6はモンモリロン石自体を使用した。
【0016】面積抵抗値は、導電ペーストをアルミナ基
板上に焼成膜が10μm程度になるようにスクリーン印
刷し、乾燥後、600℃で焼成して電極を形成して測定
に供した。接着強度は、前記方法で形成した2mm平方
パターンの電極上に電解ニッケルめっきを施し、錫めっ
き銅線を半田付けしてニッケルめっき直後の初期強度と
150℃で24時間放置後の加熱エージング後の耐熱強
度について引っ張り試験機によって測定した。
【0017】なお、接着強度は初期強度値で40N/4
mm以上、エージング後強度値で25N/mmであ
れば実用に供することができるとされている。また、エ
ッジ切れは肉眼観察により、分割性は切断作業性により
判定し、塗布性は、短冊状に切断したスリット基板に導
電ペーストをディッピング法により塗布し、塗布形状を
光学顕微鏡を用いて観察により判定した。
【0018】
【表1】 実施例 比較例 試料番号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (試料組成) Ag粉末 59.50 59.00 59.00 59.50 59.00 59.00 59.00 63.00 60.00 57.40 Pd粉末 − − − − 0.50 0.50 − − − − ガラス・ 8.00 8.00 7.00 8.00 7.50 7.50 9.00 5.00 7.80 7.00 フリット ベントナ 0.50 1.00 2.00 − 1.00 − − − 0.20 4.00 イト モンモリ − − − 1.00 − 1.00 − − − − ロナイト 有機ビヒ 32.00 32.00 32.00 32.00 32.00 32.00 32.00 32.00 32.00 32.00 クル (性能試験) 面積抵抗 4.5 5.1 5.4 5.0 5.1 5.0 9.8 4.0 7.1 4.9 (mΩ/□) 初期強度 51.6 48.4 43.5 50.1 46.9 47.2 10.3 48.2 24.6 19.7 (N/4mm2 ) 耐熱強度 41.3 39.1 30.6 41.0 34.3 34.8 0.0 39.1 18.3 10.5 (N/4mm2 ) エッジ切 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○ ・分割性 塗布性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × × ○
【0019】表1より分かるように、試料番号1〜6の
本発明による導電ペーストは、試料番号7〜10の比較
例によるものに比べて、面積抵抗は安定しており、エッ
ジ切れがなく、分割性が良好であり、高温にさらされた
後でも基板と電極間接着強度も強く、さらに塗布性も良
好である。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による低温焼
成用導電ペースト組成物は、めっき被着性や分割性に優
れ、形成される電極膜と基板間の接着強度が高く、かつ
塗布性が良好であるので、厚膜チップ抵抗器の電極など
の製造に多大な効果を有するものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銀粉末、ガラスフリット、有機ビヒクル
    から実質的に構成される導電ペーストにおいて、さらに
    0.5〜2.0重量%のモンモリロナイトを含有させて
    なることを特徴とする低温焼成用導電ペースト組成物。
  2. 【請求項2】 前記銀粉末が平均0.3μm以下の粒球
    粉末であることを特徴とする請求項1記載の低温焼成用
    導電ペースト組成物。
JP18409596A 1996-06-25 1996-06-25 低温焼成用導電ペースト Pending JPH1012045A (ja)

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