JPH1012403A - Paste composition for thick film - Google Patents
Paste composition for thick filmInfo
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- JPH1012403A JPH1012403A JP8181289A JP18128996A JPH1012403A JP H1012403 A JPH1012403 A JP H1012403A JP 8181289 A JP8181289 A JP 8181289A JP 18128996 A JP18128996 A JP 18128996A JP H1012403 A JPH1012403 A JP H1012403A
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- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
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- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子工業部品に使
用するための無機機能膜形成用の厚膜ペースト組成物に
関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thick film paste composition for forming an inorganic functional film for use in electronic industrial parts.
【0002】[0002]
【従来の技術】無機機能材料を有機ビヒクルに分散させ
た厚膜用ペーストは、種々の電子部品の機能膜形成用に
使用され、例えば銀、金、銀−パラジウムを主体とする
ペーストは抵抗器電極形成用導電性ペーストとして、酸
化ルテニウムおよびガラスからペーストは抵抗ペースト
として、ガラスペーストは抵抗体膜保護用のペーストと
して用いられる。2. Description of the Related Art Thick film pastes in which an inorganic functional material is dispersed in an organic vehicle are used for forming functional films of various electronic components. For example, a paste mainly composed of silver, gold or silver-palladium is used for a resistor. As a conductive paste for forming electrodes, a paste made of ruthenium oxide and glass is used as a resistance paste, and a glass paste is used as a paste for protecting a resistor film.
【0003】これらの厚膜用ペーストは、通常スクリー
ン印刷等によりアルミナ等の基板上に印刷し、乾燥後焼
成して各部品の目的に沿った機能膜を形成するのである
が、近年電子機器の高性能化、高密度化につれてこれら
の部品は次第に微小化されてきており、ペーストの印刷
パターンも微細になってきている。そして、印刷パター
ンの微細化に伴って印刷形状のダレの問題が大きくなっ
ており、ペーストのチキソトロピー性を大きくすること
が望まれている。[0003] These thick film pastes are usually printed on a substrate of alumina or the like by screen printing or the like, dried and fired to form a functional film according to the purpose of each component. These components have been miniaturized gradually with higher performance and higher density, and the printed pattern of the paste has also become finer. In addition, the problem of sagging of the printed shape is increasing with the miniaturization of the printed pattern, and it is desired to increase the thixotropic property of the paste.
【0004】従来、これらの厚膜用ペーストに使用され
る有機ビヒクルとしては、主としてエチルセルロースを
ターピメオール等の有機溶剤に溶かしたものが使用され
ているが、ペーストのチキソトロピー性を高めるために
はより重合度の大きい樹脂を使用したり、種々の添加物
を用いることが提案されている。Conventionally, as an organic vehicle used for these thick film pastes, ethyl cellulose dissolved in an organic solvent such as terpimeol has been mainly used. However, in order to enhance the thixotropic property of the paste, more polymerization is required. It has been proposed to use a resin having a high degree or to use various additives.
【0005】ところで、スクリーン印刷を行う場合に
は、塗布されたペーストにスクリーンのメッシュ痕跡に
よる凹凸を生ずる。ペーストの粘度が低かったりチキソ
トロピー性が小さい場合には、ペースト上のスクリーン
痕跡は、塗布後乾燥工程に至る間にレベリングされてペ
ースト面は平坦になるが、チキソトロピー性が高くなる
につれてレベリング性が低下して印刷後のメッシュ痕跡
による凹凸はそのまま乾燥工程に移行し、膜厚の薄いメ
ッシュのワイヤーが交差する部分では、乾燥工程におい
てひび割れやピンホールが発生するためにこれが焼成後
の機能膜の品質特性に影響を与えることになる。[0005] When screen printing is performed, irregularities are generated in the applied paste by traces of mesh on the screen. If the viscosity of the paste is low or the thixotropy is small, the screen traces on the paste will be leveled during the application and drying process, and the paste surface will be flat, but the leveling will decrease as the thixotropy increases The unevenness due to the traces of the mesh after printing is transferred to the drying process as it is, and in the part where the thin mesh wires cross, cracks and pinholes are generated in the drying process, which is the quality of the functional film after firing It will affect the characteristics.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を解決するためになされたものであって、チ
キソトロピー性が高く、レベリング性が良好で、塗布後
の表面にメッシュ痕跡による凹凸が残らないような厚膜
用ペーストを提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has a high thixotropy and a good leveling property. It is an object of the present invention to provide a thick film paste that does not leave any irregularities.
【0007】[0007]
【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、無機機能材料を有機ビヒクル中に分散さ
せてペースト状にし、これをアルミナ等の基板材料上に
印刷し、焼成することによって無機機能膜を得るための
厚膜用ペーストにおいて、該有機ビヒクル中にグリコー
ル類などの多価アルコールを0.01〜5重量%含有さ
せてなる厚膜用ペースト組成物を特徴とするものであ
る。また本発明において使用されるグリコール類は、エ
チルヘキサンジオール、トリメチルペンタジオール、ブ
チルエチルプロパンジオールからなる群から選ばれたも
のであることが好ましい。In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which an inorganic functional material is dispersed in an organic vehicle to form a paste, which is printed on a substrate material such as alumina and fired. Thick paste for obtaining an inorganic functional film, characterized by comprising a thick film paste composition comprising 0.01 to 5% by weight of a polyhydric alcohol such as a glycol in the organic vehicle. It is. Further, the glycols used in the present invention are preferably selected from the group consisting of ethylhexanediol, trimethylpentadiol, and butylethylpropanediol.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】ペーストのレベリング性は、ペー
ストの粘性以外に、ペーストと基板の濡れ性にも影響を
受ける。厚膜用ペーストが使用される基板は、殆どが金
属酸化物であり、特にアルミナが好んで使用される。こ
れら金属酸化物基板の表面は一般に親水性であり、印刷
するペーストも親水性であることが基板に均一にピンホ
ールを生ずることなく塗布することができるので好まし
い。しかし、従来から溶剤として使用されるターピネオ
ールは、石油系溶剤に比べて若干の親水性を示すもの
の、殆ど水と混ざらない物質である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The leveling property of a paste is affected not only by the viscosity of the paste but also by the wettability between the paste and the substrate. Most of the substrates on which the thick film paste is used are metal oxides, and alumina is particularly preferably used. The surface of these metal oxide substrates is generally hydrophilic, and it is preferable that the paste to be printed is also hydrophilic because it can be uniformly applied to the substrate without generating pinholes. However, terpineol, which has been conventionally used as a solvent, is a substance that shows some hydrophilicity compared to petroleum-based solvents, but hardly mixes with water.
【0009】その解決法としては、ターピネオールの代
わりに、より親水性の高い溶剤として用いられるブチル
カルビトールまたはブチルカルビトールアセテートを使
用することが考えられ、実際にこれらの溶剤を使用した
ペーストにあっては均一塗布性が良好でピンホールが発
生し難いことが分かった。しかしながら、これらの溶剤
の欠点とするところは、スクリーン印刷に際してのスク
イーズに使用されるウレタン樹脂を膨潤させ、スクイー
ズの寿命を劣化させ且つ印刷精度を低下させることであ
る。As a solution, it is conceivable to use butyl carbitol or butyl carbitol acetate, which is used as a solvent having higher hydrophilicity, in place of terpineol. As a result, it was found that uniform coatability was good and pinholes were hardly generated. However, a drawback of these solvents is that the urethane resin used for squeezing during screen printing swells, thereby deteriorating the life of squeezing and lowering printing accuracy.
【0010】そこで印刷機のスクイーズを膨潤させるこ
となく、ペーストのレベリング性を向上し得るような溶
剤について検討を進めたところ、グリコール類を溶剤に
用いればよいことがわかった。そしてグリコール類は、
それ単独で使用し得るだけでなく、従来から溶剤として
使用されているターピネオールに極く少量のグリコール
類を添加するのみで十分にその効果が発揮できることが
わかった。[0010] Then, when a study was made on a solvent capable of improving the leveling property of the paste without swelling the squeeze of the printing press, it was found that glycols could be used as the solvent. And glycols,
It was found that not only can it be used alone, but also its effect can be sufficiently exerted by adding a very small amount of glycols to terpineol which has been conventionally used as a solvent.
【0011】また、厚膜ペーストに使用するためには溶
剤の揮発性も考慮に入れる必要があり、溶剤の沸点は2
00℃乃至300℃程度であることが望ましいとされ
る。これは、このよりも低い沸点を有する溶剤をペース
トに使用すると、印刷作業中に、溶剤のペーストの揮発
が起こり粘性が変化してしまうからであり、またこれよ
りも高い沸点を有する溶剤では乾燥工程において効率的
な乾燥が行われ難いためである。In addition, for use in a thick film paste, it is necessary to consider the volatility of the solvent, and the boiling point of the solvent is 2
It is considered that the temperature is desirably about 00 ° C. to 300 ° C. This is because, when a solvent having a lower boiling point is used for the paste, the solvent paste volatilizes during the printing operation and the viscosity changes, and the solvent having a higher boiling point is dried. This is because it is difficult to perform efficient drying in the process.
【0012】これらを考慮して、本発明においては、有
機ビヒクル中に添加すべきグリコール類としてエチルヘ
キサンジオールを選んだ。また、メチルペンタジオー
ル、エチルヘプタンジオールは、常温では一般に固体で
あるが、他の溶剤と組み合わせて用いることによって同
様の効果を発揮することができる。そして有機ビヒクル
中における添加量は0.01%乃至5重量%で十分であ
る。0.01%未満では十分にその効果が現れず、また
5%を超えて添加してもそれ以上の効果を得ることがで
きない。In view of these, in the present invention, ethyl hexanediol was selected as a glycol to be added to the organic vehicle. In addition, methylpentadiol and ethylheptanediol are generally solid at room temperature, but the same effect can be exerted when used in combination with another solvent. The addition amount in the organic vehicle is preferably 0.01% to 5% by weight. If it is less than 0.01%, the effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 5%, no further effect can be obtained.
【0013】[0013]
【実施例】以下に示す実施例(実施例1、2および3)
および比較例(比較例1および2)により本発明をさら
に具体的に説明する。表1に各例において使用される有
機ビヒクルの組成を重量%で示した。表1に示すビヒク
ルを使用して、これに、表2に示す組成のガラス粉末お
よび顔料を混合分散させてガラスペーストを作成し、こ
れらのペーストを200メッシュのステンレスメッシュ
で、乳剤厚を10μmとして常法に従ってアルミナ基板
に対して1mm2のパターンでスクリーン印刷した後、
130℃で乾燥し、乾燥後のペースト膜のピンホールの
有無と印刷機におけるスクイーズの膨潤の有無につい
て、各例20個の試料について観察により判定し、その
結果を表1に併せて示した。ピンホールの判定を焼成後
の成膜で行わずに乾燥膜で行ったのは、焼成を行うと乾
燥時に発生したピンホールが埋まり、発生の有無がわか
り難くなるからである。EXAMPLES The following examples (Examples 1, 2 and 3)
The present invention will be described more specifically with reference to Comparative Examples (Comparative Examples 1 and 2). Table 1 shows the composition of the organic vehicle used in each example in% by weight. Using a vehicle shown in Table 1, a glass powder and a pigment having the composition shown in Table 2 were mixed and dispersed therein to prepare a glass paste. These pastes were formed on a 200-mesh stainless steel mesh with an emulsion thickness of 10 μm. After screen printing on an alumina substrate in a pattern of 1 mm 2 according to a usual method,
The paste film was dried at 130 ° C., and the presence or absence of pinholes in the dried paste film and the presence or absence of swelling of the squeeze in the printing machine were determined by observation of 20 samples in each example. The results are shown in Table 1. The reason why the determination of pinholes was made on the dried film without performing the film formation after baking is that when baking was performed, the pinholes generated during drying were filled, making it difficult to determine whether or not the pinholes were generated.
【0014】[0014]
【表1】 実施例 実施例 実施例 比較例 比較例 1 2 3 1 2 (ビヒクル組成) α−ターピネオール 95 95 95 96 40 ブチルカルビトール 0 0 0 0 56 アセテート 2-エチル−1,3 ヘキ 1 0 0 0 0 サンジオール 2,2,4-トリメチル-1,3 0 1 0 0 0 ペンタンジオール 2-n-ブチル-2エチル-1,3 0 0 1 0 0 プロパンジオール エチルセルロース 4 4 4 4 4 (性能試験) ピンホール ○ ○ ○ × ○ 膨 潤 ○ ○ ○ ○ ×[Table 1] Example Example Example Example Comparative example Comparative example 1 2 3 12 (Vehicle composition) α-terpineol 95 95 95 96 40 Butyl carbitol 0 0 0 0 56 Acetate 2-ethyl-1,3 hex 1 0 0 0 0 Sanji All 2,2,4-trimethyl-1,3 0 1 0 0 0 pentanediol 2-n-butyl-2ethyl-1,3 0 0 1 0 0 propanediol ethyl cellulose 4 4 4 4 4 (Performance test) Pinhole ○ ○ ○ × ○ Swelling ○ ○ ○ ○ ×
【0015】[0015]
【表2】(ペースト組成) ガラス粉末 : 75重量% 顔料(Cu(Cr,Fe)O2): 5重量% ビヒクル : 20重量% (ガラス組成) SiO2 : 20重量% PbO : 60重量% B2O3 : 5重量% Al2O3 : 5重量%(Paste composition) Glass powder: 75% by weight Pigment (Cu (Cr, Fe) O 2 ): 5% by weight Vehicle: 20% by weight (Glass composition) SiO 2 : 20% by weight PbO: 60% by weight B 2 O 3 : 5% by weight Al 2 O 3 : 5% by weight
【0016】表1の結果から、実施例1、2、3および
比較例2では乾燥時にピンホールの発生が見られないの
に対して、比較例1ではピンホールが発生すること、比
較例2はピンホールに対しては良好であるが、印刷機の
スクイーズを膨潤させてしまうことがわかる。そして乾
燥時にピンホールの発生している比較例1の場合には焼
成後の製品においてその1〜2%が不良品となった。ま
た、実施例1、2および3による本発明のペーストを使
用した場合には、印刷機のスクイーズを膨潤させること
もなく、ペーストがターピネオールを主成分としている
ためにペーストのチキソトロピー性を阻害することがな
い上に、多価アルコールの添加によりペーストのレベリ
ング性を向上できるために、得られた製品は印刷後のメ
ッシュ痕跡も皆無であって全品合格となった。From the results shown in Table 1, no pinholes were found during drying in Examples 1, 2, and 3 and Comparative Example 2, whereas pinholes were generated in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 Is good for pinholes, but swells the squeeze of the printing press. In the case of Comparative Example 1 in which pinholes occurred during drying, 1-2% of the fired products were defective. In addition, when the paste of the present invention according to Examples 1, 2 and 3 was used, the squeeze of the printing press did not swell, and the thixotropy of the paste was inhibited because the paste was mainly composed of terpineol. In addition, since the leveling property of the paste can be improved by the addition of polyhydric alcohol, the obtained product has no trace of mesh after printing, and all products were accepted.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上述べたように、本発明による厚膜用
ペーストは、チキソトロピー性が高く、レベリング性が
良好で、塗布後の表面にメッシュ痕跡による凹凸が残ら
ないので電子部品等に使用する厚膜ペーストとして好適
である。As described above, the paste for a thick film according to the present invention has high thixotropy, has good leveling properties, and has no irregularities due to mesh traces on the surface after application, so that it is used for electronic parts. It is suitable as a thick film paste.
Claims (2)
せてペースト状にし、これをアルミナ等の基板材料上に
印刷し、焼成することによって無機機能膜を得るための
厚膜用ペーストにおいて、該有機ビヒクル中に多価アル
コールを0.01〜5重量%含有させてなることを特徴
とする厚膜用ペースト組成物。A thick film paste for obtaining an inorganic functional film by dispersing an inorganic functional material in an organic vehicle to form a paste, printing this on a substrate material such as alumina, and firing it. A thick film paste composition comprising a polyhydric alcohol in an organic vehicle in an amount of 0.01 to 5% by weight.
オール、トリメチルペンタジオール、ブチルエチルプロ
パンジオールからなる群から選ばれたグリコールである
ことを特徴とする請求項1記載の厚膜用ペースト組成
物。2. The paste composition for a thick film according to claim 1, wherein the polyhydric alcohol is a glycol selected from the group consisting of ethylhexanediol, trimethylpentadiol, and butylethylpropanediol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8181289A JPH1012403A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Paste composition for thick film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8181289A JPH1012403A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Paste composition for thick film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1012403A true JPH1012403A (en) | 1998-01-16 |
Family
ID=16098089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8181289A Pending JPH1012403A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Paste composition for thick film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1012403A (en) |
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-
1996
- 1996-06-21 JP JP8181289A patent/JPH1012403A/en active Pending
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