JPH10298457A - 焼付型導電塗料 - Google Patents
焼付型導電塗料Info
- Publication number
- JPH10298457A JPH10298457A JP10858097A JP10858097A JPH10298457A JP H10298457 A JPH10298457 A JP H10298457A JP 10858097 A JP10858097 A JP 10858097A JP 10858097 A JP10858097 A JP 10858097A JP H10298457 A JPH10298457 A JP H10298457A
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- JP
- Japan
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- powder
- coating film
- coating material
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミック基材の電極又は導体として適用す
るための焼付型塗料において、焼成塗膜が４μｍ以下の
厚さで緻密な塗膜を形成するために銀粉末の形状、粒径
及び塗料の組成を規定することにより完成した。 【解決手段】 銀粉末とガラスフリット及び有機ワニス
から成る焼付型導電塗料において、銀粉末の平均粒径が
２〜４μｍで且つ１０μｍ未満の比率が９０％以上から
なるフレーク粉末を５５重量部以上、８０重量部以下、
ガラスフリットを５重量部以上、２５重量部以下、残部
が有機ワニスであることを特徴とする焼付型導電性塗
料。
るための焼付型塗料において、焼成塗膜が４μｍ以下の
厚さで緻密な塗膜を形成するために銀粉末の形状、粒径
及び塗料の組成を規定することにより完成した。 【解決手段】 銀粉末とガラスフリット及び有機ワニス
から成る焼付型導電塗料において、銀粉末の平均粒径が
２〜４μｍで且つ１０μｍ未満の比率が９０％以上から
なるフレーク粉末を５５重量部以上、８０重量部以下、
ガラスフリットを５重量部以上、２５重量部以下、残部
が有機ワニスであることを特徴とする焼付型導電性塗
料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス基材
に焼付して電極又は導体を形成するのに好適な導電塗料
に関するものである。
に焼付して電極又は導体を形成するのに好適な導電塗料
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミック基材に導電塗料を焼付し、電
極又は導体を形成した時、形成された塗膜の厚みや緻密
性（空隙率）がセラミック基材の特性を左右する。これ
は緻密性が悪くなると塗膜の抵抗率が高くなることや、
塗膜欠陥により生じるハンダ喰われの増大が要因と考え
られる。従来の導電塗料で焼付により電極または導体を
形成した場合、厚みが４μｍ以上となるか若しくは４μ
ｍ以下であっても非常に緻密性の悪い（空隙率が大き
い）塗膜しか得られない。
極又は導体を形成した時、形成された塗膜の厚みや緻密
性（空隙率）がセラミック基材の特性を左右する。これ
は緻密性が悪くなると塗膜の抵抗率が高くなることや、
塗膜欠陥により生じるハンダ喰われの増大が要因と考え
られる。従来の導電塗料で焼付により電極または導体を
形成した場合、厚みが４μｍ以上となるか若しくは４μ
ｍ以下であっても非常に緻密性の悪い（空隙率が大き
い）塗膜しか得られない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】焼付により形成された
電極又は導体の厚みが大きいと薄型セラミック基材など
の場合、焼付時の収縮による応力が大きくなり基材の変
形や破壊が問題となる。また、厚みが大きいとコストに
も影響を与える。電極又は導体の緻密性が悪いと塗膜の
抵抗率が高くなるだけでなく、特にハンダ付けを行う場
合、喰われが大きくなりセラミック基材の機能を著しく
損なうといった問題が生じる。そこで、本発明者等は、
上記のような問題を解決するために焼付により電極又は
導体を形成してもその厚みが薄くて（４μｍ以下）緻密
な塗膜を得ることが可能な導電塗料を見出し、本発明を
完成したものである。
電極又は導体の厚みが大きいと薄型セラミック基材など
の場合、焼付時の収縮による応力が大きくなり基材の変
形や破壊が問題となる。また、厚みが大きいとコストに
も影響を与える。電極又は導体の緻密性が悪いと塗膜の
抵抗率が高くなるだけでなく、特にハンダ付けを行う場
合、喰われが大きくなりセラミック基材の機能を著しく
損なうといった問題が生じる。そこで、本発明者等は、
上記のような問題を解決するために焼付により電極又は
導体を形成してもその厚みが薄くて（４μｍ以下）緻密
な塗膜を得ることが可能な導電塗料を見出し、本発明を
完成したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は銀粉末と
ガラスフリット及び有機ワニスから成る焼付型導電塗料
において、銀粉末の平均粒径が２〜４μｍで且つ１０μ
ｍ未満の比率が９０％以上からなるフレーク粉末を５５
重量部以上、８０重量部以下、ガラスフリットを５重量
部以上、２５重量部以下、残部が有機ワニスであること
を特徴とする焼付型導電塗料である。
ガラスフリット及び有機ワニスから成る焼付型導電塗料
において、銀粉末の平均粒径が２〜４μｍで且つ１０μ
ｍ未満の比率が９０％以上からなるフレーク粉末を５５
重量部以上、８０重量部以下、ガラスフリットを５重量
部以上、２５重量部以下、残部が有機ワニスであること
を特徴とする焼付型導電塗料である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の導電塗料に用いる銀粉末
は平均粒径が２〜４μｍで且つ１０μｍ未満の比率が９
０％以上からなるフレーク粉末であることが必要であ
る。これは平均粒径が４μｍを越えるフレーク粉末で
は、粉末の厚みが大きくなり４μｍ以下の塗膜形成が困
難となるためである。また、平均粒径が４μｍを越える
ものでも厚みの薄い粉末、たとえば最大フレーク径／フ
レーク厚の比が１００以上の場合は４μｍ以下の塗膜形
成が可能となるが、このような薄い粉末では塗膜形成時
に銀粉末の収縮が大きく、塗膜の緻密性が悪くなる。平
均粒径が２μｍ未満のフレーク粉末では塗料のチクソ性
が高くなり印刷性が悪くなるため、均一な厚みの塗膜形
成できないという欠点がある。粉末形状が球状の場合
は、銀粒子同士の接触点が少ないため焼付後の塗膜に空
隙が多く残り緻密性が悪くなる。しかも塗膜内部の空隙
のため塗膜厚が大きくなり４μｍ以下の塗膜が形成でき
ない。平均粒径が２〜４μｍであっても粒子径１０μｍ
以上の粉末を１０％以上含むものは、粒子径１０μｍ以
上の粉末の影響が大きくなるため、平均粒径が４μｍを
越えるフレーク粉末の場合と同様に、粒子径１０μｍ以
上の粉末の厚みの影響で４μｍ以下の塗膜を形成するこ
とが困難となる。粒子径１０μｍ以上の粉末が非常に薄
い場合、４μｍ以下の塗膜形成は可能であるが、銀粉末
の収縮が大きくなり塗膜の緻密性が悪くなる。
は平均粒径が２〜４μｍで且つ１０μｍ未満の比率が９
０％以上からなるフレーク粉末であることが必要であ
る。これは平均粒径が４μｍを越えるフレーク粉末で
は、粉末の厚みが大きくなり４μｍ以下の塗膜形成が困
難となるためである。また、平均粒径が４μｍを越える
ものでも厚みの薄い粉末、たとえば最大フレーク径／フ
レーク厚の比が１００以上の場合は４μｍ以下の塗膜形
成が可能となるが、このような薄い粉末では塗膜形成時
に銀粉末の収縮が大きく、塗膜の緻密性が悪くなる。平
均粒径が２μｍ未満のフレーク粉末では塗料のチクソ性
が高くなり印刷性が悪くなるため、均一な厚みの塗膜形
成できないという欠点がある。粉末形状が球状の場合
は、銀粒子同士の接触点が少ないため焼付後の塗膜に空
隙が多く残り緻密性が悪くなる。しかも塗膜内部の空隙
のため塗膜厚が大きくなり４μｍ以下の塗膜が形成でき
ない。平均粒径が２〜４μｍであっても粒子径１０μｍ
以上の粉末を１０％以上含むものは、粒子径１０μｍ以
上の粉末の影響が大きくなるため、平均粒径が４μｍを
越えるフレーク粉末の場合と同様に、粒子径１０μｍ以
上の粉末の厚みの影響で４μｍ以下の塗膜を形成するこ
とが困難となる。粒子径１０μｍ以上の粉末が非常に薄
い場合、４μｍ以下の塗膜形成は可能であるが、銀粉末
の収縮が大きくなり塗膜の緻密性が悪くなる。
【０００６】また、本発明の導電塗料は前記本発明の銀
粉末とガラスフリット及び有機ワニスより構成される
が、それぞれの配合量を規定したのは以下の理由による
ものである。本発明の導電塗料用銀粉末を５５重量部以
上、８０重量部以下としたのは５５重量部より少ないと
塗膜に空隙が多く緻密性が悪くなり、８０重量部より多
くなると塗料の粘度特性が悪くなり、印刷が困難となる
ため４μｍ以下の塗膜形成が不可能となる。更に、ガラ
スフリットを５重量部以上、２５重量部以下としたの
は、５重量部より少ないとセラミック基材と塗膜の接合
強度が弱くなり、２５重量部より多くなるとハンダ濡れ
性が悪くなるためである。
粉末とガラスフリット及び有機ワニスより構成される
が、それぞれの配合量を規定したのは以下の理由による
ものである。本発明の導電塗料用銀粉末を５５重量部以
上、８０重量部以下としたのは５５重量部より少ないと
塗膜に空隙が多く緻密性が悪くなり、８０重量部より多
くなると塗料の粘度特性が悪くなり、印刷が困難となる
ため４μｍ以下の塗膜形成が不可能となる。更に、ガラ
スフリットを５重量部以上、２５重量部以下としたの
は、５重量部より少ないとセラミック基材と塗膜の接合
強度が弱くなり、２５重量部より多くなるとハンダ濡れ
性が悪くなるためである。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。表
１に示す実施例 (1)〜(12)の導電性塗料を粘度が約２０
０ポイズになるように作製し、スクリーン印刷（２００
メッシュスクリーン）にてセラミック基材上に１５ｍｍ
φの大きさに印刷した。これを乾燥機にて１２０℃の温
度で１０分間乾燥処理を施した後、電気炉にて７００℃
の温度で１５分間（大気雰囲気中）焼成した。この際、
昇温及び降温時間を含めて６０分間、炉中にセラミック
基材を入れた。これにより表２に示すような塗膜が形成
された。なお、実施例に使用した銀粉末の平均粒径及び
粒子径１０μｍ未満の粉末比率ははレーザー回折式粒度
測定装置を用いて測定した値であり、粒子形状について
は電子顕微鏡により観察したものである。
１に示す実施例 (1)〜(12)の導電性塗料を粘度が約２０
０ポイズになるように作製し、スクリーン印刷（２００
メッシュスクリーン）にてセラミック基材上に１５ｍｍ
φの大きさに印刷した。これを乾燥機にて１２０℃の温
度で１０分間乾燥処理を施した後、電気炉にて７００℃
の温度で１５分間（大気雰囲気中）焼成した。この際、
昇温及び降温時間を含めて６０分間、炉中にセラミック
基材を入れた。これにより表２に示すような塗膜が形成
された。なお、実施例に使用した銀粉末の平均粒径及び
粒子径１０μｍ未満の粉末比率ははレーザー回折式粒度
測定装置を用いて測定した値であり、粒子形状について
は電子顕微鏡により観察したものである。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】膜厚及び緻密性は電子顕微鏡により測定し
た。緻密性の評価は塗膜の空隙率で行い、空隙率が１０
％未満のものを ○ １０％〜２０％を △ ２０％よりも多いもの × とした。 ハンダ付性については濡れ性、喰われ及びハンダ付後の
接着強度について評価を行った。 濡れ性評価は塗膜全面が濡れるものを ○ 一部濡れないものを △ 全く濡れないものを × とした。 喰われ評価はハンダ喰われの小さいものを ○ 少し喰われるものを △ 喰われの大きいものを × とした。 強度評価は塗膜にリード線をハンダ付後破壊強度を測定
し、その値が 2Kg/9mm2 以上のものを ○ 1Kg/9mm2 以上のものを △ 1Kg/9mm2 未満のものを × とした。 この時のハンダ条件はＨ６３Ａ、２３０℃、３秒浸漬と
した。
た。緻密性の評価は塗膜の空隙率で行い、空隙率が１０
％未満のものを ○ １０％〜２０％を △ ２０％よりも多いもの × とした。 ハンダ付性については濡れ性、喰われ及びハンダ付後の
接着強度について評価を行った。 濡れ性評価は塗膜全面が濡れるものを ○ 一部濡れないものを △ 全く濡れないものを × とした。 喰われ評価はハンダ喰われの小さいものを ○ 少し喰われるものを △ 喰われの大きいものを × とした。 強度評価は塗膜にリード線をハンダ付後破壊強度を測定
し、その値が 2Kg/9mm2 以上のものを ○ 1Kg/9mm2 以上のものを △ 1Kg/9mm2 未満のものを × とした。 この時のハンダ条件はＨ６３Ａ、２３０℃、３秒浸漬と
した。
【００１１】
【比較例】本発明の比較例として表１の (1)〜(11)に示
すものは、粒子径１０μｍ未満の粉末比率、平均粒径、
粒子形状及び塗料組成のいづれかが本発明の範囲を外れ
るものである。塗料作製、塗膜形成及び塗膜評価を実施
例と同様に行った結果を表２に示す。表１及び表２よ
り、本発明の実施例においてはいづれも厚みが４μｍ以
下の緻密性の高い塗膜が得られ、ハンダ喰われが少なく
接着強度も良好となる。これに対して比較例をみると、
比較例(1)では銀粉末の含有量が５５重量部以下である
ため塗膜の緻密性が悪くなり、ハンダ喰われが生じる。
その結果、接着強度が低くなる。比較例(2)及び(3)では
ガラスフリットの含有量が本発明の範囲を外れており、
含有量が５重量より少ない比較例(2)ではハンダ喰われ
が生じ、密着強度も低い。また、比較例(3)ではガラス
フリットの含有量が２５重量部以上であるためハンダ濡
れ性が悪くなる。比較例(4)では粒子径１０μｍ未満の
粉末比率が９０％未満であるため塗膜の緻密性が悪く、
塗膜も大きくなる。比較例(5)〜(9)では銀粉末の平均粒
径が４μｍを超えるため膜厚が４μｍ以上となり、緻密
性も悪くなる。比較例(10)及び(11)では銀粉末の形状が
球状であるため緻密性が悪く、膜厚が厚い塗膜となる。
従って、本発明の構成要素を欠く導電塗料にて焼付によ
りセラミック基材上に電極又は導体を形成すると、緻密
性が悪く、ハンダ喰われが大きいために接着強度は低
い、あるいは塗膜厚が大きくなることが明らかである。
すものは、粒子径１０μｍ未満の粉末比率、平均粒径、
粒子形状及び塗料組成のいづれかが本発明の範囲を外れ
るものである。塗料作製、塗膜形成及び塗膜評価を実施
例と同様に行った結果を表２に示す。表１及び表２よ
り、本発明の実施例においてはいづれも厚みが４μｍ以
下の緻密性の高い塗膜が得られ、ハンダ喰われが少なく
接着強度も良好となる。これに対して比較例をみると、
比較例(1)では銀粉末の含有量が５５重量部以下である
ため塗膜の緻密性が悪くなり、ハンダ喰われが生じる。
その結果、接着強度が低くなる。比較例(2)及び(3)では
ガラスフリットの含有量が本発明の範囲を外れており、
含有量が５重量より少ない比較例(2)ではハンダ喰われ
が生じ、密着強度も低い。また、比較例(3)ではガラス
フリットの含有量が２５重量部以上であるためハンダ濡
れ性が悪くなる。比較例(4)では粒子径１０μｍ未満の
粉末比率が９０％未満であるため塗膜の緻密性が悪く、
塗膜も大きくなる。比較例(5)〜(9)では銀粉末の平均粒
径が４μｍを超えるため膜厚が４μｍ以上となり、緻密
性も悪くなる。比較例(10)及び(11)では銀粉末の形状が
球状であるため緻密性が悪く、膜厚が厚い塗膜となる。
従って、本発明の構成要素を欠く導電塗料にて焼付によ
りセラミック基材上に電極又は導体を形成すると、緻密
性が悪く、ハンダ喰われが大きいために接着強度は低
い、あるいは塗膜厚が大きくなることが明らかである。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明の焼付型導電塗料
は厚みが４μｍ以下の緻密性の高い塗膜を形成し、ハン
ダ付性が良好で、しかも接着強度も高いため、セラミッ
ク基材の電極又は導体の形成に非常に有効である。
は厚みが４μｍ以下の緻密性の高い塗膜を形成し、ハン
ダ付性が良好で、しかも接着強度も高いため、セラミッ
ク基材の電極又は導体の形成に非常に有効である。
Claims (1)
- 【請求項１】 銀粉末とガラスフリット及び有機ワニス
から成る焼付型導電塗料において、銀粉末の平均粒径が
２〜４μｍで且つ１０μｍ未満の比率が９０％以上から
なるフレーク粉末を５５重量部以上、８０重量部以下、
ガラスフリットを５重量部以上、２５重量部以下、残部
が有機ワニスであることを特徴とする焼付型導電塗料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10858097A JPH10298457A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 焼付型導電塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10858097A JPH10298457A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 焼付型導電塗料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298457A true JPH10298457A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14488426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10858097A Pending JPH10298457A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 焼付型導電塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10298457A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066837A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Denso Corp | 積層型圧電体素子及びその製造方法並びに導電性接着剤 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP10858097A patent/JPH10298457A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006066837A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Denso Corp | 積層型圧電体素子及びその製造方法並びに導電性接着剤 |
| JP4706209B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2011-06-22 | 株式会社デンソー | 積層型圧電体素子及びその製造方法並びに導電性接着剤 |
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