JPH10340622A - 導体ペースト - Google Patents
導体ペーストInfo
- Publication number
- JPH10340622A JPH10340622A JP14738297A JP14738297A JPH10340622A JP H10340622 A JPH10340622 A JP H10340622A JP 14738297 A JP14738297 A JP 14738297A JP 14738297 A JP14738297 A JP 14738297A JP H10340622 A JPH10340622 A JP H10340622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- powder
- softening point
- particle size
- pts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミナ基板上に印刷焼成することにより、
良好な半田濡れ性及び下地との密着強度を有し、且つ配
線やガラス層等と交差する段差部等での亀裂発生も起こ
さない導体膜を形成できる導体ペーストを提供しようと
するものである。 【構成】 銀及びパラジウムから成る導電性粉末１００
重量部に対して、平均粒径１．５μｍ以下で軟化点が７
５０ないし９００℃であるガラス粉末１〜５重量部と、
平均粒径０．１μｍ以下の二酸化珪素粉末０．０５〜１
重量部とを配合して有機ビヒクルに分散させた導体ペー
ストとする。
良好な半田濡れ性及び下地との密着強度を有し、且つ配
線やガラス層等と交差する段差部等での亀裂発生も起こ
さない導体膜を形成できる導体ペーストを提供しようと
するものである。 【構成】 銀及びパラジウムから成る導電性粉末１００
重量部に対して、平均粒径１．５μｍ以下で軟化点が７
５０ないし９００℃であるガラス粉末１〜５重量部と、
平均粒径０．１μｍ以下の二酸化珪素粉末０．０５〜１
重量部とを配合して有機ビヒクルに分散させた導体ペー
ストとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、絶縁基板上に印刷焼
成して厚膜配線板を形成するための導体ペーストに関す
る。
成して厚膜配線板を形成するための導体ペーストに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、厚膜配線板は、９６％アルミナか
らなる絶縁基板上に銀及びパラジウムを主成分とし無機
結合剤と有機バインダとを含有する導体ペーストを印刷
焼成して得られる物が一般的である。近年、厚膜配線板
の小型化、高密度化に伴って配線パターンの細線化への
要求が高まった為、パラジウムの代わりに微量の白金を
加えたり、パラジウムの配合比率を下げた、いわゆる銀
リッチ導体ペーストが電気抵抗の低さ故に多用されるよ
うになっている。
らなる絶縁基板上に銀及びパラジウムを主成分とし無機
結合剤と有機バインダとを含有する導体ペーストを印刷
焼成して得られる物が一般的である。近年、厚膜配線板
の小型化、高密度化に伴って配線パターンの細線化への
要求が高まった為、パラジウムの代わりに微量の白金を
加えたり、パラジウムの配合比率を下げた、いわゆる銀
リッチ導体ペーストが電気抵抗の低さ故に多用されるよ
うになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での銀リッチ導体ペーストを印刷焼成して得られる導体
膜では、焼結が進み過ぎて配線やガラス層と交差する段
差部等で亀裂を生じる不都合があった。この現象の対策
として、高軟化点ガラスを添加した例も見られるが、亀
裂を抑制するのに充分な量の高軟化点ガラスを配合する
と、導体膜の膜質が疎になり電気抵抗値が上昇したり、
導体膜表面にガラスの偏析が生じてしまい半田濡れ性の
低下を引き起こしてしまう。これに対し、ガラスの配合
量を単に減少させた場合は、亀裂抑制効果が劣るばかり
か、絶縁基板やガラス被覆層等の下地との密着強度が低
下するという不都合があった。そこでこの発明は、上記
の不都合を解決し、アルミナ基板上に印刷焼成すること
により、良好な半田濡れ性及び下地との密着強度を有
し、且つ配線やガラス層等と交差する段差部等での亀裂
発生も起こさない導体膜を形成するための導体ペースト
を提供することを目的とする。
での銀リッチ導体ペーストを印刷焼成して得られる導体
膜では、焼結が進み過ぎて配線やガラス層と交差する段
差部等で亀裂を生じる不都合があった。この現象の対策
として、高軟化点ガラスを添加した例も見られるが、亀
裂を抑制するのに充分な量の高軟化点ガラスを配合する
と、導体膜の膜質が疎になり電気抵抗値が上昇したり、
導体膜表面にガラスの偏析が生じてしまい半田濡れ性の
低下を引き起こしてしまう。これに対し、ガラスの配合
量を単に減少させた場合は、亀裂抑制効果が劣るばかり
か、絶縁基板やガラス被覆層等の下地との密着強度が低
下するという不都合があった。そこでこの発明は、上記
の不都合を解決し、アルミナ基板上に印刷焼成すること
により、良好な半田濡れ性及び下地との密着強度を有
し、且つ配線やガラス層等と交差する段差部等での亀裂
発生も起こさない導体膜を形成するための導体ペースト
を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、銀及
びパラジウムから成る導電性粉末１００重量部と、平均
粒径１．５μｍ以下で軟化点が７５０ないし９００℃で
あるガラス粉末１〜５重量部と、平均粒径０．１μｍ以
下の二酸化珪素粉末０．０５〜１重量部とを、有機ビヒ
クルに分散させてなる導体ペーストによって達成され
る。
びパラジウムから成る導電性粉末１００重量部と、平均
粒径１．５μｍ以下で軟化点が７５０ないし９００℃で
あるガラス粉末１〜５重量部と、平均粒径０．１μｍ以
下の二酸化珪素粉末０．０５〜１重量部とを、有機ビヒ
クルに分散させてなる導体ペーストによって達成され
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】この発明に使用される導電性粉末
としては、従来も導体ペーストに用いられていた銀粉末
にパラジウム粉末を加えたものが好適である。予め銀と
パラジウムとを合金化した粉末を用いても良い。ガラス
粉末としては、軟化点が７５０ないし９００℃である高
軟化点ガラスを粉砕し、平均粒径１．５μｍ以下の微細
粉末とした物を１〜５重量部配合する。この高軟化点ガ
ラスとしては、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ
系、若しくはＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ−Ｐ
ｂＯ系の非晶質ガラスが好適に用いられる。必要に応じ
て、上記非晶質ガラス以外の非晶質ガラス及び／または
結晶質ガラスの粉末を加えても良い。
としては、従来も導体ペーストに用いられていた銀粉末
にパラジウム粉末を加えたものが好適である。予め銀と
パラジウムとを合金化した粉末を用いても良い。ガラス
粉末としては、軟化点が７５０ないし９００℃である高
軟化点ガラスを粉砕し、平均粒径１．５μｍ以下の微細
粉末とした物を１〜５重量部配合する。この高軟化点ガ
ラスとしては、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ
系、若しくはＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＣａＯ−Ｐ
ｂＯ系の非晶質ガラスが好適に用いられる。必要に応じ
て、上記非晶質ガラス以外の非晶質ガラス及び／または
結晶質ガラスの粉末を加えても良い。
【０００６】ガラスの軟化点を上記の温度範囲に限定す
る理由は、導体膜の焼結を適度にコントロールし、所望
の導体膜特性を得るためである。通常導体ペーストに使
用されている軟化点が４００ないし７５０℃のガラスで
は、焼成時の収縮が進み過ぎたり、ガラスが焼成膜表面
に流れ出して半田濡れ性が劣化するといった不都合が生
じるからである。又、９００℃以上の軟化点のもので
は、ガラスの流動性が生じないため、結合剤としての機
能を果たせなくなる結果、膜質が疎になると共に、下地
との密着強度にも欠ける所となるからである。ガラスの
粒径を１．５μｍ以下と微細に粉砕して用いる事によ
り、１〜５重量部という少ない配合量でガラス成分の結
合剤としての機能を発揮させる事がこの発明の特徴の一
つである。しかも、下地との密着強度も大幅に向上する
というメリットを生みだした。この効果は、ガラスの微
細化により、金属成分とガラス成分の分散状態がより緊
密になった導体膜構造を形成した結果と考えられる。
尚、ガラスの微粉砕には、ボールミル等通常の粉砕機を
使用すれば良く、粉砕時間を長めにする事で所望の粒径
のガラス粉末を得る事が可能である。
る理由は、導体膜の焼結を適度にコントロールし、所望
の導体膜特性を得るためである。通常導体ペーストに使
用されている軟化点が４００ないし７５０℃のガラスで
は、焼成時の収縮が進み過ぎたり、ガラスが焼成膜表面
に流れ出して半田濡れ性が劣化するといった不都合が生
じるからである。又、９００℃以上の軟化点のもので
は、ガラスの流動性が生じないため、結合剤としての機
能を果たせなくなる結果、膜質が疎になると共に、下地
との密着強度にも欠ける所となるからである。ガラスの
粒径を１．５μｍ以下と微細に粉砕して用いる事によ
り、１〜５重量部という少ない配合量でガラス成分の結
合剤としての機能を発揮させる事がこの発明の特徴の一
つである。しかも、下地との密着強度も大幅に向上する
というメリットを生みだした。この効果は、ガラスの微
細化により、金属成分とガラス成分の分散状態がより緊
密になった導体膜構造を形成した結果と考えられる。
尚、ガラスの微粉砕には、ボールミル等通常の粉砕機を
使用すれば良く、粉砕時間を長めにする事で所望の粒径
のガラス粉末を得る事が可能である。
【０００７】高軟化点ガラスによる焼結コントロールを
助ける目的で、平均粒径０．１μｍ以下の超微粉の二酸
化珪素を微量添加する。二酸化珪素は、焼結抑制剤とし
て導体ペーストに使用されてきたが、従来用いられてい
る平均粒径０．５μｍ近辺の物では配合量を数重量部と
多めに配合しないと焼結抑制効果が現れない為、膜質を
不均一にし、導体抵抗値が上昇してしまったり、膜表面
の平滑性が損なわれるといった不都合も生じてしまう。
この発明では、平均粒径を極微細に抑えた結果、１重量
部以下の微量で焼結抑制効果を引き出し、導体抵抗や膜
の表面状態に影響を与える事が無くなった。１重量部を
越えて配合すると、半田濡れ性が劣化する上に膜質が脆
くなり下地との密着強度が小さくなってしまう。上記の
金属粉末、ガラス粉末、及び酸化物粉末に加えて、導体
膜の諸特性向上の目的で、種々の金属酸化物や金属化合
物を添加しても良い。かかる添加物の例としては、酸化
ビスマス、酸化銅、酸化マンガン、酸化ニッケル、及び
これらの前駆体を好適に用いることができる。又、上記
の粉末を分散させる有機ビヒクルとしては、通常厚膜ペ
ーストに使用されているものを用いれば良く、例えば、
エチルセルローズやポリメチルアクリレート等の樹脂を
ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート等の有
機溶剤に溶解した物が好適である。
助ける目的で、平均粒径０．１μｍ以下の超微粉の二酸
化珪素を微量添加する。二酸化珪素は、焼結抑制剤とし
て導体ペーストに使用されてきたが、従来用いられてい
る平均粒径０．５μｍ近辺の物では配合量を数重量部と
多めに配合しないと焼結抑制効果が現れない為、膜質を
不均一にし、導体抵抗値が上昇してしまったり、膜表面
の平滑性が損なわれるといった不都合も生じてしまう。
この発明では、平均粒径を極微細に抑えた結果、１重量
部以下の微量で焼結抑制効果を引き出し、導体抵抗や膜
の表面状態に影響を与える事が無くなった。１重量部を
越えて配合すると、半田濡れ性が劣化する上に膜質が脆
くなり下地との密着強度が小さくなってしまう。上記の
金属粉末、ガラス粉末、及び酸化物粉末に加えて、導体
膜の諸特性向上の目的で、種々の金属酸化物や金属化合
物を添加しても良い。かかる添加物の例としては、酸化
ビスマス、酸化銅、酸化マンガン、酸化ニッケル、及び
これらの前駆体を好適に用いることができる。又、上記
の粉末を分散させる有機ビヒクルとしては、通常厚膜ペ
ーストに使用されているものを用いれば良く、例えば、
エチルセルローズやポリメチルアクリレート等の樹脂を
ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート等の有
機溶剤に溶解した物が好適である。
【０００８】
【実施例】エチルセルロース樹脂をターピネオールに溶
解した有機ビヒクル中に、微細金属粉末、ボールミルで
粉砕したガラス粉末、及び二酸化珪素超微粉を表１に示
す配合比で混合し、混練分散して、実施例、及び比較例
の導体ペーストを作成した。尚、ここでガラス粉末の組
成は表２によった。こうして作製された導体ペーストを
９６％アルミナ基板上に印刷乾燥後、コンベア炉を用い
て８５０℃１０分で２回焼成し、膜厚１０〜１４μｍの
導体膜を有する回路基板を作成した。尚、印刷用スクリ
ーンは、２００メッシュ層厚９０μｍのものを用いた。
解した有機ビヒクル中に、微細金属粉末、ボールミルで
粉砕したガラス粉末、及び二酸化珪素超微粉を表１に示
す配合比で混合し、混練分散して、実施例、及び比較例
の導体ペーストを作成した。尚、ここでガラス粉末の組
成は表２によった。こうして作製された導体ペーストを
９６％アルミナ基板上に印刷乾燥後、コンベア炉を用い
て８５０℃１０分で２回焼成し、膜厚１０〜１４μｍの
導体膜を有する回路基板を作成した。尚、印刷用スクリ
ーンは、２００メッシュ層厚９０μｍのものを用いた。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】この様に作成された回路基板を、ロジンフ
ラックス中に浸漬してから、２５０℃に加温した鉛−錫
共晶半田に５秒間浸漬し、２×２ｍｍパッド部に直径
０．６ｍｍの半田メッキ銅線を半田付けした後ピールテ
ストにより密着強度を測定し、これを初期強度の評価と
した。更に、１５０℃の恒温層に２４時間放置後室温に
戻し、ピールテストを行ってエージング強度とした。次
に、別の回路基板をロジンフラックスに浸漬後、２２０
℃に保温した鉛−錫共晶半田槽に５秒間浸漬後冷却し
て、５×５ｍｍパッド部の半田濡れ性を目視観察した。
これらの結果を表３にまとめた。
ラックス中に浸漬してから、２５０℃に加温した鉛−錫
共晶半田に５秒間浸漬し、２×２ｍｍパッド部に直径
０．６ｍｍの半田メッキ銅線を半田付けした後ピールテ
ストにより密着強度を測定し、これを初期強度の評価と
した。更に、１５０℃の恒温層に２４時間放置後室温に
戻し、ピールテストを行ってエージング強度とした。次
に、別の回路基板をロジンフラックスに浸漬後、２２０
℃に保温した鉛−錫共晶半田槽に５秒間浸漬後冷却し
て、５×５ｍｍパッド部の半田濡れ性を目視観察した。
これらの結果を表３にまとめた。
【００１２】
【表３】
【００１３】表３より明かな通り、この発明による導体
ペーストを用いた回路基板は初期の密着強度、エージン
グ後の密着強度、半田濡れ性の何れも良好である。これ
に対して、この発明の要件を欠く比較例においては、満
足な結果は得られていない。
ペーストを用いた回路基板は初期の密着強度、エージン
グ後の密着強度、半田濡れ性の何れも良好である。これ
に対して、この発明の要件を欠く比較例においては、満
足な結果は得られていない。
【００１４】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明の導体ペー
ストは、高軟化点ガラス粉末と二酸化珪素粉末を微細化
することでその配合量を減少した結果、セラミック基板
上に印刷焼成することにより、配線等の段差部でも亀裂
が生じず、且つ下地との密着強度が大幅に向上した緻密
な導体膜を形成できる。
ストは、高軟化点ガラス粉末と二酸化珪素粉末を微細化
することでその配合量を減少した結果、セラミック基板
上に印刷焼成することにより、配線等の段差部でも亀裂
が生じず、且つ下地との密着強度が大幅に向上した緻密
な導体膜を形成できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 銀及びパラジウムから成る導電性粉末１
００重量部と、平均粒径１．５μｍ以下で軟化点が７５
０ないし９００℃であるガラス粉末１〜５重量部と、平
均粒径０．１μｍ以下の二酸化珪素粉末０．０５〜１重
量部とを、有機ビヒクルに分散させてなる導体ペース
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738297A JPH10340622A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 導体ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14738297A JPH10340622A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 導体ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340622A true JPH10340622A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15428995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14738297A Withdrawn JPH10340622A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 導体ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340622A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6198618B1 (en) | 1998-05-19 | 2001-03-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Conductive paste and ceramic electronic part including the same |
| US7704416B2 (en) | 2007-06-29 | 2010-04-27 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Conductor paste for ceramic substrate and electric circuit |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP14738297A patent/JPH10340622A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6198618B1 (en) | 1998-05-19 | 2001-03-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Conductive paste and ceramic electronic part including the same |
| US7704416B2 (en) | 2007-06-29 | 2010-04-27 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Conductor paste for ceramic substrate and electric circuit |
| JP2010532586A (ja) * | 2007-06-29 | 2010-10-07 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | セラミック基板用導体ペーストおよび電気回路 |
| US7897066B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-03-01 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Conductor paste for ceramic substrate and electric circuit |
| US8043536B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-10-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Silver-palladium alloy containing conductor paste for ceramic substrate and electric circuit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040114 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050810 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20050930 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |