JPH11339560A - 銀ペースト - Google Patents
銀ペーストInfo
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- JPH11339560A JPH11339560A JP14885098A JP14885098A JPH11339560A JP H11339560 A JPH11339560 A JP H11339560A JP 14885098 A JP14885098 A JP 14885098A JP 14885098 A JP14885098 A JP 14885098A JP H11339560 A JPH11339560 A JP H11339560A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】銀材料の安価、低抵抗という特徴を維持しなが
ら、導電体層として用いたときの、銀の絶縁体層への拡
散を抑えた銀ペーストを提供する。 【解決手段】硼酸を付着させた、銀粉末または銀を主成
分とする合金粉末が、有機ビヒクル中に分散している。
硼酸の量は、硼素原子に換算して、銀粉末または銀を主
成分とする合金粉末１００重量部に対して、０．００５
〜５．０重量部が好ましい。
ら、導電体層として用いたときの、銀の絶縁体層への拡
散を抑えた銀ペーストを提供する。 【解決手段】硼酸を付着させた、銀粉末または銀を主成
分とする合金粉末が、有機ビヒクル中に分散している。
硼酸の量は、硼素原子に換算して、銀粉末または銀を主
成分とする合金粉末１００重量部に対して、０．００５
〜５．０重量部が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚膜印刷多層基
板、セラミック多層基板などの導電体として用いられる
銀ペーストに関する。
板、セラミック多層基板などの導電体として用いられる
銀ペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の高機能化や小型化にともな
い、より多くの半導体ＩＣやその他の表面実装部品を、
回路基板上に実装することがますます必要となってき
た。それに答えて、厚膜絶縁体層と厚膜導電体層をペー
ストの塗布・焼成により形成した厚膜印刷多層基板や、
導電体ペーストを塗布して導電体層を形成したセラミッ
クグリーンシートを積層・焼成して形成した、セラミッ
ク多層基板などが実用化されてきた。そして、これら導
電体層の形成用ペーストとしては、例えば、銀ペースト
が用いられてきた。これは、銀は、材料として安価であ
り、空気中での焼成が可能であり、さらに焼成膜、即ち
配線の抵抗値が低いという優れた特性を持っているため
である。
い、より多くの半導体ＩＣやその他の表面実装部品を、
回路基板上に実装することがますます必要となってき
た。それに答えて、厚膜絶縁体層と厚膜導電体層をペー
ストの塗布・焼成により形成した厚膜印刷多層基板や、
導電体ペーストを塗布して導電体層を形成したセラミッ
クグリーンシートを積層・焼成して形成した、セラミッ
ク多層基板などが実用化されてきた。そして、これら導
電体層の形成用ペーストとしては、例えば、銀ペースト
が用いられてきた。これは、銀は、材料として安価であ
り、空気中での焼成が可能であり、さらに焼成膜、即ち
配線の抵抗値が低いという優れた特性を持っているため
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
銀ペーストの場合、焼成中に銀が拡散して基板やガラス
が黄変し、外観不良さらには絶縁抵抗の劣化を引き起こ
してしまうという問題点を有していた。特に、ペースト
の塗布・焼成により形成した厚膜絶縁体層上に銀ペース
ト層を焼成して形成した場合、またはペーストの塗布に
より形成した厚膜絶縁体層と銀ペースト層とを同時焼成
した場合に、この現象が著しかった。
銀ペーストの場合、焼成中に銀が拡散して基板やガラス
が黄変し、外観不良さらには絶縁抵抗の劣化を引き起こ
してしまうという問題点を有していた。特に、ペースト
の塗布・焼成により形成した厚膜絶縁体層上に銀ペース
ト層を焼成して形成した場合、またはペーストの塗布に
より形成した厚膜絶縁体層と銀ペースト層とを同時焼成
した場合に、この現象が著しかった。
【０００４】この問題を解決するため、従来は、銀に少
量のパラジウム、白金などを加えた合金材料を使用して
いた。しかしながら、このような合金材料は、貴金属を
含有するため高価であり、銀の拡散抑制効果が十分でな
く、さらに、配線の抵抗値が高くなり、電気信号の遅延
が生じて高周波化への対応が困難となっていた。
量のパラジウム、白金などを加えた合金材料を使用して
いた。しかしながら、このような合金材料は、貴金属を
含有するため高価であり、銀の拡散抑制効果が十分でな
く、さらに、配線の抵抗値が高くなり、電気信号の遅延
が生じて高周波化への対応が困難となっていた。
【０００５】また、厚膜絶縁体層形成用のペースト成分
として非晶質ガラスを用いると、特に銀電極からの拡散
が大きくなる傾向があった。この銀拡散を防止するため
に、ペースト成分として結晶化ガラスを用いる方法もあ
るが、基板との接着性が悪く、得られた絶縁体層上部に
電極を形成し部品を搭載する場合、強度に対する信頼性
が悪くなるという問題があった。
として非晶質ガラスを用いると、特に銀電極からの拡散
が大きくなる傾向があった。この銀拡散を防止するため
に、ペースト成分として結晶化ガラスを用いる方法もあ
るが、基板との接着性が悪く、得られた絶縁体層上部に
電極を形成し部品を搭載する場合、強度に対する信頼性
が悪くなるという問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
して、銀材料の安価、低抵抗という特徴を維持しなが
ら、導電体層として用いたときの、銀の絶縁体層への拡
散を抑えた銀ペーストを提供することにある。
して、銀材料の安価、低抵抗という特徴を維持しなが
ら、導電体層として用いたときの、銀の絶縁体層への拡
散を抑えた銀ペーストを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の銀ペーストは、硼酸を付着させた、銀粉末
または銀を主成分とする合金粉末が、有機ビヒクル中に
分散していることを特徴とする。
め、本発明の銀ペーストは、硼酸を付着させた、銀粉末
または銀を主成分とする合金粉末が、有機ビヒクル中に
分散していることを特徴とする。
【０００８】また、前記硼酸の量は、硼素原子に換算し
て、前記銀粉末または銀を主成分とする合金粉末１００
重量部に対して、０．００５〜５．０重量部であること
を特徴とする。
て、前記銀粉末または銀を主成分とする合金粉末１００
重量部に対して、０．００５〜５．０重量部であること
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。
例に基づき説明する。
【００１０】（実施例）まず、以下のようにして、銀粉
末に硼酸を付着させた。すなわち、粒子径が０．５〜５
μｍの銀粉末１００ｇと、この銀粉末１００重量部に対
して、硼素原子に換算して０．００４〜７．６重量部の
範囲の所定量となる硼酸と、この硼酸の０．５ｗｔ％溶
液が得られる量のアセトンをそれぞれ用意した。そし
て、用意した硼酸をアセトンに溶解した後、銀粉末を加
えて１時間混合処理した。その後、減圧下、４０〜５０
℃の温度で溶剤であるアセトンを蒸発除去し、乾燥させ
て、表１に示す、所定量の硼素が硼酸として表面に付着
した銀粉末を得た。なお従来例として、硼酸を付着させ
ていない銀粉末（表１の試料番号１２）も準備した。
末に硼酸を付着させた。すなわち、粒子径が０．５〜５
μｍの銀粉末１００ｇと、この銀粉末１００重量部に対
して、硼素原子に換算して０．００４〜７．６重量部の
範囲の所定量となる硼酸と、この硼酸の０．５ｗｔ％溶
液が得られる量のアセトンをそれぞれ用意した。そし
て、用意した硼酸をアセトンに溶解した後、銀粉末を加
えて１時間混合処理した。その後、減圧下、４０〜５０
℃の温度で溶剤であるアセトンを蒸発除去し、乾燥させ
て、表１に示す、所定量の硼素が硼酸として表面に付着
した銀粉末を得た。なお従来例として、硼酸を付着させ
ていない銀粉末（表１の試料番号１２）も準備した。
【００１１】その後、得られた銀粉末と、エチルセルロ
ース系樹脂をターピネオールに溶解した有機ビヒクルと
を４／１の重量比で混合し、混練して、銀ペーストを作
製した。
ース系樹脂をターピネオールに溶解した有機ビヒクルと
を４／１の重量比で混合し、混練して、銀ペーストを作
製した。
【００１２】一方、ホウケイ酸系の非晶質ガラス粉末と
フィラーとしてのアルミナ粉末を、エチルセルロース系
の樹脂をターピネオールに溶解した有機ビヒクルに分散
させて絶縁体ペーストを作製した。
フィラーとしてのアルミナ粉末を、エチルセルロース系
の樹脂をターピネオールに溶解した有機ビヒクルに分散
させて絶縁体ペーストを作製した。
【００１３】次に、図１に示すように、アルミナ基板１
の上に、以下のようにして厚膜導電体層を形成した。即
ち、まず、アルミナ基板１の上に、先に準備した銀ペー
ストを所定形状にスクリーン印刷し、１５０℃で１０分
間で乾燥させた。その後、連続焼成炉を用いて、最高温
度８５０℃で１０分間保持のプロファイルで焼成して、
銀からなる厚膜導電体層２を形成した。
の上に、以下のようにして厚膜導電体層を形成した。即
ち、まず、アルミナ基板１の上に、先に準備した銀ペー
ストを所定形状にスクリーン印刷し、１５０℃で１０分
間で乾燥させた。その後、連続焼成炉を用いて、最高温
度８５０℃で１０分間保持のプロファイルで焼成して、
銀からなる厚膜導電体層２を形成した。
【００１４】その後、厚膜導電体層２の上に、先に準備
した絶縁体ペーストをスクリーン印刷し、１５０℃で１
０分間で乾燥させた。続いて同様にして、このペースト
層の上に重ねて絶縁体ペースト層を形成した。その後、
連続焼成炉を用いて最高温度８５０℃で１０分間保持の
プロファイルで焼成して、厚み２０〜４０μｍの厚膜絶
縁体層３を形成した。以上のようにして、厚膜印刷多層
基板を得た。
した絶縁体ペーストをスクリーン印刷し、１５０℃で１
０分間で乾燥させた。続いて同様にして、このペースト
層の上に重ねて絶縁体ペースト層を形成した。その後、
連続焼成炉を用いて最高温度８５０℃で１０分間保持の
プロファイルで焼成して、厚み２０〜４０μｍの厚膜絶
縁体層３を形成した。以上のようにして、厚膜印刷多層
基板を得た。
【００１５】ところで、絶縁体層へ銀が拡散するにした
がって、絶縁体層が黄変することが知られている。した
がって、得られた厚膜印刷基板について、絶縁体層の黄
変度合いを目視で観察することにより、絶縁体層への銀
の拡散度合いを確認した。表１にその結果を示す。表１
の銀拡散量の欄において、〇印は目視により絶縁体層の
黄変が認められなかったものであり、×印は目視により
絶縁体層の黄変が認められたものである。
がって、絶縁体層が黄変することが知られている。した
がって、得られた厚膜印刷基板について、絶縁体層の黄
変度合いを目視で観察することにより、絶縁体層への銀
の拡散度合いを確認した。表１にその結果を示す。表１
の銀拡散量の欄において、〇印は目視により絶縁体層の
黄変が認められなかったものであり、×印は目視により
絶縁体層の黄変が認められたものである。
【００１６】また、導電体層２のアルミナ基板１への接
着強度を測定した。すなわち、得られた厚膜印刷多層基
板の導電体層の露出部分に垂直にリード線をはんだ付け
し、このリード線を導電体層面に垂直に引張って、導電
体層の接着強度を求めた。表１にその結果を示す。表１
の接着強度の欄において、〇印は接着強度が２．０ｋｇ
ｆ以上／２ｍｍ□のものであり、×印は２．０ｋｇｆ未
満／２ｍｍ□のものである。
着強度を測定した。すなわち、得られた厚膜印刷多層基
板の導電体層の露出部分に垂直にリード線をはんだ付け
し、このリード線を導電体層面に垂直に引張って、導電
体層の接着強度を求めた。表１にその結果を示す。表１
の接着強度の欄において、〇印は接着強度が２．０ｋｇ
ｆ以上／２ｍｍ□のものであり、×印は２．０ｋｇｆ未
満／２ｍｍ□のものである。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１において、＊印を付したもの以外は、
本発明のうちで、請求項２にかかる最も好ましい範囲の
ものである。
本発明のうちで、請求項２にかかる最も好ましい範囲の
ものである。
【００１９】表１より明らかな通り、硼酸が付着した銀
粉末を有機ビヒクルに分散させた銀ペーストを用いるこ
とにより、硼酸が付着していない銀粉末を用いた試料番
号１２と比較して、絶縁体層への銀の拡散が抑えられた
厚膜印刷基板を得ることができる。
粉末を有機ビヒクルに分散させた銀ペーストを用いるこ
とにより、硼酸が付着していない銀粉末を用いた試料番
号１２と比較して、絶縁体層への銀の拡散が抑えられた
厚膜印刷基板を得ることができる。
【００２０】そして、硼酸の量としては、試料番号２〜
１０に示すように、硼素原子に換算して、前記銀粉末１
００重量部に対して、０．００５〜５．０重量部の範囲
内が好ましい。
１０に示すように、硼素原子に換算して、前記銀粉末１
００重量部に対して、０．００５〜５．０重量部の範囲
内が好ましい。
【００２１】さらに、得られた試料番号５および試料番
号１２について、その厚膜印刷層の面を垂直にカットし
た断面について、電子線微小分析法（ＥＰＭＡ）で銀の
拡散状態を分析した。得られた試料番号５のＡｇのマッ
ピング図を図２に示す。試料番号１２のＡｇのマッピン
グ図を図３に、それぞれ示す。
号１２について、その厚膜印刷層の面を垂直にカットし
た断面について、電子線微小分析法（ＥＰＭＡ）で銀の
拡散状態を分析した。得られた試料番号５のＡｇのマッ
ピング図を図２に示す。試料番号１２のＡｇのマッピン
グ図を図３に、それぞれ示す。
【００２２】図２、３より明らかな通り、硼酸が付着し
た銀粉末を有機ビヒクルに分散させた銀ペースト（試料
番号５）を用いることにより、硼酸を付着していない銀
ペースト（試料番号１２）を用いた場合と比較して、絶
縁体層への銀の拡散が抑えられた厚膜印刷基板を得るこ
とができる。
た銀粉末を有機ビヒクルに分散させた銀ペースト（試料
番号５）を用いることにより、硼酸を付着していない銀
ペースト（試料番号１２）を用いた場合と比較して、絶
縁体層への銀の拡散が抑えられた厚膜印刷基板を得るこ
とができる。
【００２３】なお、上記実施例は、導電体層材料とし
て、銀粉末を有機ビヒクルに分散させた場合について説
明したが、本発明は、これのみに限定されるものではな
い。銀粉末以外に、金、パラジウム、白金などを含有し
た銀を主成分とする合金粉末のペーストの場合にも、同
様の効果を得ることができる。
て、銀粉末を有機ビヒクルに分散させた場合について説
明したが、本発明は、これのみに限定されるものではな
い。銀粉末以外に、金、パラジウム、白金などを含有し
た銀を主成分とする合金粉末のペーストの場合にも、同
様の効果を得ることができる。
【００２４】また、上記実施例の銀ペーストは、導電体
粉末としての銀粉末と、有機ビヒクルとからなっている
が、さらに、ガラスフリットなどの無機バインダをペー
ストに加えてもよい。
粉末としての銀粉末と、有機ビヒクルとからなっている
が、さらに、ガラスフリットなどの無機バインダをペー
ストに加えてもよい。
【００２５】また、硼酸を溶解させる溶媒としては、ケ
トン系、炭化水素系または芳香族系のいずれかの溶媒を
適宜用いることができる。そしてケトン系溶媒の具体例
としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケ
トンなどが挙げられる。炭化水素系溶剤としては、ヘキ
サン、ヘプタンなどが挙げられる。芳香族系溶媒として
は、ベンゼン、キシレン、トルエンなどが挙げられる。
トン系、炭化水素系または芳香族系のいずれかの溶媒を
適宜用いることができる。そしてケトン系溶媒の具体例
としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケ
トンなどが挙げられる。炭化水素系溶剤としては、ヘキ
サン、ヘプタンなどが挙げられる。芳香族系溶媒として
は、ベンゼン、キシレン、トルエンなどが挙げられる。
【００２６】また、銀ペーストに用いる有機ビヒクル
は、銀粉末に適当なレオロジーを持たせるために用いら
れ、例えばターピネオール、ブチルカルビトール、ブチ
ルカルビトールアセテートなどの高沸点溶剤にエチルセ
ルロース、アクリル系樹脂などを溶解したものを用いる
ことができる。そして、その配合比率は、銀ペースト全
量中の15〜30重量％である。
は、銀粉末に適当なレオロジーを持たせるために用いら
れ、例えばターピネオール、ブチルカルビトール、ブチ
ルカルビトールアセテートなどの高沸点溶剤にエチルセ
ルロース、アクリル系樹脂などを溶解したものを用いる
ことができる。そして、その配合比率は、銀ペースト全
量中の15〜30重量％である。
【００２７】さらに、上記実施例においては、銀ペース
トを、厚膜印刷多層基板用の導電体層形成用として用い
た場合について説明したが、セラミックグリーンシート
を積層・焼成して形成するセラミック多層基板の導電体
層材料として用いても、同様の効果を得ることができ
る。
トを、厚膜印刷多層基板用の導電体層形成用として用い
た場合について説明したが、セラミックグリーンシート
を積層・焼成して形成するセラミック多層基板の導電体
層材料として用いても、同様の効果を得ることができ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
銀ペーストは、硼酸が付着した銀粉末または銀を主成分
とする合金粉末を有機ビヒクル中に分散させたものであ
る。そしてこれにより、銀材料の安価、低抵抗という特
徴を維持しながら、絶縁体層への銀の拡散を抑えた銀ペ
ーストを得ることができる。
銀ペーストは、硼酸が付着した銀粉末または銀を主成分
とする合金粉末を有機ビヒクル中に分散させたものであ
る。そしてこれにより、銀材料の安価、低抵抗という特
徴を維持しながら、絶縁体層への銀の拡散を抑えた銀ペ
ーストを得ることができる。
【００２９】したがって、この銀ペーストを厚膜導電体
層の形成用として用いることにより、外観が良好でかつ
信頼性の高い、厚膜印刷多層基板やセラミック多層基板
などを得ることができる。
層の形成用として用いることにより、外観が良好でかつ
信頼性の高い、厚膜印刷多層基板やセラミック多層基板
などを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】厚膜印刷多層基板の一例を示す断面図である。
【図２】本発明における、絶縁体層中への銀の拡散度合
いのＥＰＭＡ分析（マッピング分析）結果を示す図であ
る。
いのＥＰＭＡ分析（マッピング分析）結果を示す図であ
る。
【図３】従来例における、絶縁体層中への銀の拡散度合
いのＥＰＭＡ分析（マッピング分析）結果を示す図であ
る。
いのＥＰＭＡ分析（マッピング分析）結果を示す図であ
る。
１ アルミナ基板 ２ 厚膜導電体層 ３ 厚膜絶縁体層
Claims (2)
- 【請求項１】 硼酸を付着させた、銀粉末または銀を主
成分とする合金粉末が、有機ビヒクル中に分散している
ことを特徴とする、銀ペースト。 - 【請求項２】 前記硼酸の量は、硼素原子に換算して、
前記銀粉末または銀を主成分とする合金粉末１００重量
部に対して、０．００５〜５．０重量部であることを特
徴とする、請求項１に記載の銀ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885098A JPH11339560A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 銀ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885098A JPH11339560A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 銀ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339560A true JPH11339560A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15462142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14885098A Pending JPH11339560A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 銀ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339560A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280205A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Kamaya Denki Kk | チップ形抵抗器およびその製造方法 |
| JPWO2016114118A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | 回路基板およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14885098A patent/JPH11339560A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280205A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Kamaya Denki Kk | チップ形抵抗器およびその製造方法 |
| JPWO2016114118A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | 回路基板およびその製造方法 |
| JPWO2016114121A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板の製造方法、セラミック基板及び銀系導体材料 |
| JPWO2016114119A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板およびその製造方法 |
| JPWO2016114120A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-04-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミック基板 |
| US10375837B2 (en) | 2015-01-13 | 2019-08-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Method of manufacturing a ceramic substrate |
| US10524365B2 (en) | 2015-01-13 | 2019-12-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic substrate |
| US10785879B2 (en) | 2015-01-13 | 2020-09-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Circuit board and production method therefor |
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