JPS5815576A - 空気中で▲か▼焼し得る電気回路形成用インク - Google Patents
空気中で▲か▼焼し得る電気回路形成用インクInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は空気中で燃焼し得る厚膜抵抗体または導体用
インクとポースリン（磁器）被覆金属基板上の多層電気
回路構体に対するその使用法に関する。
インクとポースリン（磁器）被覆金属基板上の多層電気
回路構体に対するその使用法に関する。
多層集積回路構体の製造において適当な基板上に特殊イ
ンクを用いて種々の機能を有する厚膜を形成することは
当業者に公知である。この技法は電子工業において広い
用途に用いる種々の基板上に極めて高密度の多層回路パ
タンを形成する場合に関心が高まっている。
ンクを用いて種々の機能を有する厚膜を形成することは
当業者に公知である。この技法は電子工業において広い
用途に用いる種々の基板上に極めて高密度の多層回路パ
タンを形成する場合に関心が高まっている。
このような回路の製造において著しく改善された基板が
米国特許第４２５６７９６号明細書に開示されている。
米国特許第４２５６７９６号明細書に開示されている。
この基板はその酸化物含有量に基いて酸化マグネシウム
（ＭｇＤ） ４たは酸化マグネシウムと他の酸化物の混
合物、酸化バリウム（Ｂａｄ） 、３酸化硼素（ＢｚＯ
ｓ）および２酸化シリコン（ＳｉＯｚ）の混合物より成
る進歩したポースリンで被覆した金属である。推奨され
る金属は鋼板特に低炭素鋼板で、例えば銅のような他の
種々の金属で被覆することもできる。この金属の芯にポ
ースリン組成物を塗布して黒焼し、部分的に失透しだボ
□−スリン被覆を形成する。この被覆はその初期融点で
極めて低粘度を呈するが、失透により殆んど瞬間的に高
粘度が得られる。黒焼後の被覆はハイブリッド回路用に
推奨されるが、少なくとも′７００℃の変形温度と少な
くとも１１ｏＸ１ｏ ７／℃の高い熱膨張係数を有する
。
（ＭｇＤ） ４たは酸化マグネシウムと他の酸化物の混
合物、酸化バリウム（Ｂａｄ） 、３酸化硼素（ＢｚＯ
ｓ）および２酸化シリコン（ＳｉＯｚ）の混合物より成
る進歩したポースリンで被覆した金属である。推奨され
る金属は鋼板特に低炭素鋼板で、例えば銅のような他の
種々の金属で被覆することもできる。この金属の芯にポ
ースリン組成物を塗布して黒焼し、部分的に失透しだボ
□−スリン被覆を形成する。この被覆はその初期融点で
極めて低粘度を呈するが、失透により殆んど瞬間的に高
粘度が得られる。黒焼後の被覆はハイブリッド回路用に
推奨されるが、少なくとも′７００℃の変形温度と少な
くとも１１ｏＸ１ｏ ７／℃の高い熱膨張係数を有する
。
上記米国特許のポースリン被覆金属基板は既知の基板材
料より著しく優れているが、市販の厚膜用インクに適合
しないか適合し難いという唯一の欠点を有する。この発
明は上記米国特許の基板に適合する空気中雇焼可能の導
体および抵抗体インクを提供するものである。
料より著しく優れているが、市販の厚膜用インクに適合
しないか適合し難いという唯一の欠点を有する。この発
明は上記米国特許の基板に適合する空気中雇焼可能の導
体および抵抗体インクを提供するものである。
この発明による進歩した空気中Ｗ焼可能のインクはバリ
ウムカルシウム硼珪酸ガラスと、適当な有機媒体と、機
能成分とを含み、その機能成分は抵抗体インクの場合２
酸化ルテニウム、導体インクの場合半田付は性能を改善
するために酸化ビスマスを加えた貴金属である。
ウムカルシウム硼珪酸ガラスと、適当な有機媒体と、機
能成分とを含み、その機能成分は抵抗体インクの場合２
酸化ルテニウム、導体インクの場合半田付は性能を改善
するために酸化ビスマスを加えた貴金属である。
この発明によれば、ポースリン金属回路板上の厚膜回路
の形成に有用な高信頼度の空気中で黒焼し得る抵抗体お
よび導体用インクが提供される。
の形成に有用な高信頼度の空気中で黒焼し得る抵抗体お
よび導体用インクが提供される。
この発明のインクは上記米国特許の回路基板と相互に特
に適合し、またその回路基板用に特に指定された他の機
能の空気中黒焼可能のインクにも適合する。電子回路を
形成する場合すべてのインクが窒素のよう々不活性雰囲
気より空気中で焙焼し得る方が経済的に有利であること
は当業者に自明である。
に適合し、またその回路基板用に特に指定された他の機
能の空気中黒焼可能のインクにも適合する。電子回路を
形成する場合すべてのインクが窒素のよう々不活性雰囲
気より空気中で焙焼し得る方が経済的に有利であること
は当業者に自明である。
この発明のインクはバリウムカルシウム硼珪酸ガラスフ
リットと、適当な有機媒体と、１種捷たはそれ以上の機
能成分とから成っている。その機能成分は抵抗体インク
の場合２酸化ルテニウムと必要に応じて抵抗温度係数調
節剤であシ、導体インクの場合１種またはそれ以上の貴
金属と半田付は促進剤の酸化ビスマスである。
リットと、適当な有機媒体と、１種捷たはそれ以上の機
能成分とから成っている。その機能成分は抵抗体インク
の場合２酸化ルテニウムと必要に応じて抵抗温度係数調
節剤であシ、導体インクの場合１種またはそれ以上の貴
金属と半田付は促進剤の酸化ビスマスである。
この発明のインクのガラスフリットは重量比で約４０〜
５５％の酸化バリウムと、約１０〜１５％の酸化カルシ
ウムと、約１４〜２５％の１３酸化硼素と、約１３〜２
３％の２酸化シリコンとから成るバリウムカルシウム硼
珪酸ガラスである。
５５％の酸化バリウムと、約１０〜１５％の酸化カルシ
ウムと、約１４〜２５％の１３酸化硼素と、約１３〜２
３％の２酸化シリコンとから成るバリウムカルシウム硼
珪酸ガラスである。
そのガラスフリットはこの発明の空気中雇焼可能のイン
クの、Ｑ１〜８０重量％を占める。上記抵抗体インク中
のガラスフリットは約２５〜８０重量７ｆａが好ましり
、５０〜７５重量％が特に推奨される。
クの、Ｑ１〜８０重量％を占める。上記抵抗体インク中
のガラスフリットは約２５〜８０重量７ｆａが好ましり
、５０〜７５重量％が特に推奨される。
まだ上記導体インク中のガラスフリットは約１〜１５重
量％で、約１〜７重量％が特に推奨される。
量％で、約１〜７重量％が特に推奨される。
この発明の抵抗体インクに推奨されるガラスフリットは
重量比で約５２Ｍの酸化バリウムと、約１２％の酸化カ
ルシウムと、約１６％の３酸化硼素と、約２０％の２酸
化シリコンから成り、導体インクに推奨されるガラスフ
リットは重量比で約５２％の酸化バリウムと、約１２％
の酸化カルシウムと、約１９％の３酸化硼素と、約１７
％の２酸化シリコンとから成る。
重量比で約５２Ｍの酸化バリウムと、約１２％の酸化カ
ルシウムと、約１６％の３酸化硼素と、約２０％の２酸
化シリコンから成り、導体インクに推奨されるガラスフ
リットは重量比で約５２％の酸化バリウムと、約１２％
の酸化カルシウムと、約１９％の３酸化硼素と、約１７
％の２酸化シリコンとから成る。
この発明の空気中黒焼可能のインクの機能成分すなわち
酸化ルテニウムまたは貴金属は約２〜９０重量％存在す
る。この発明の抵抗体インクは酸化ルテニウムを約１〜
７重量喘、好ましくは約１〜１５重量喘含む。この抵抗
体インクの酸化ルテニウムは高純度で約０．０５〜０．
２μの粒度を持つことが好ましい。
酸化ルテニウムまたは貴金属は約２〜９０重量％存在す
る。この発明の抵抗体インクは酸化ルテニウムを約１〜
７重量喘、好ましくは約１〜１５重量喘含む。この抵抗
体インクの酸化ルテニウムは高純度で約０．０５〜０．
２μの粒度を持つことが好ましい。
この空気中黒焼可能の抵抗体インクはまた例えば２酸化
マンガン、酸化カドミウム、酸化第１銅等のような通常
の抵抗温度係数調節剤を含むこともある。
マンガン、酸化カドミウム、酸化第１銅等のような通常
の抵抗温度係数調節剤を含むこともある。
この発明に用いる「貴金属」は例えば金、銀、白金、パ
ラジウム、ロジウム等の当業者に認知されている金属の
１種またはそれ以上をいう。捷た例えば銀と白金、金と
白金、銀と白金とパラジウム等のような金属の組合せも
導体インクに通常用いられる。これらはすべて市販のレ
ジネートの形で用いることもあるロジウムを除いて純金
属の形で使用される。貴金属はこの発明の導体インク中
に約６０〜９０重量幅、好ましくは約１〜１５重量％含
まれている。
ラジウム、ロジウム等の当業者に認知されている金属の
１種またはそれ以上をいう。捷た例えば銀と白金、金と
白金、銀と白金とパラジウム等のような金属の組合せも
導体インクに通常用いられる。これらはすべて市販のレ
ジネートの形で用いることもあるロジウムを除いて純金
属の形で使用される。貴金属はこの発明の導体インク中
に約６０〜９０重量幅、好ましくは約１〜１５重量％含
まれている。
この発明の導体インクは半田付は促進剤として約１〜１
５重量％、好ましくは約１〜１重量喘の酸化ビスマスを
添加粉末の形かガラスフリットの一部として含む。この
酸化ビスマスとガラスフリットは導体インク中に１対３
ないし３対ｌの重量比で存在するのが好ましく、等量ず
つ存在するのが最良である。
５重量％、好ましくは約１〜１重量喘の酸化ビスマスを
添加粉末の形かガラスフリットの一部として含む。この
酸化ビスマスとガラスフリットは導体インク中に１対３
ないし３対ｌの重量比で存在するのが好ましく、等量ず
つ存在するのが最良である。
この発明の導体インクには少量すなわち約１重量％以下
の適当な酸化剤が随意含まれる。この添加剤の機能は黒
焼中の有機媒体の除去を助けるための酸素や酸化性蒸気
の発生源を提供することである。推奨される酸化剤は硝
酸ビスマス５水化物で、これはある温度で分解して不都
合なガスの急激な放出を起す酸化剤と異り、広い温度範
囲で有効に働らく。
の適当な酸化剤が随意含まれる。この添加剤の機能は黒
焼中の有機媒体の除去を助けるための酸素や酸化性蒸気
の発生源を提供することである。推奨される酸化剤は硝
酸ビスマス５水化物で、これはある温度で分解して不都
合なガスの急激な放出を起す酸化剤と異り、広い温度範
囲で有効に働らく。
このインクの有機媒体は例えばセルローズ誘導体特にエ
チルセルローズ、ポリアクリレートまたはメタクリレー
ト、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成樹脂のよう
外結合剤で、一般にここで説明する形式のインクに用い
られる通常の媒体はこのインクにも用いることができる
。市販の媒体で推奨されるものは、例えばアモコ社（Ａ
ｍｏｃ。
チルセルローズ、ポリアクリレートまたはメタクリレー
ト、ポリエステル、ポリオレフィン等の合成樹脂のよう
外結合剤で、一般にここで説明する形式のインクに用い
られる通常の媒体はこのインクにも用いることができる
。市販の媒体で推奨されるものは、例えばアモコ社（Ａ
ｍｏｃ。
Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐ、 ）からアモコ（Ａｍ
ｏｃｏ） Ｈ−２５型、Ｈ−５０型、Ｌ−１００型とし
て市販の純液状ボリブデンやデュポン社（Ｅ、１．Ｄｕ
ｐｏｎｔ ｄｅＮｅｍｏｕｙｓ ＆ Ｃｏ、 ）かう市
販のポリルーブチルメタクリレート等がある。
ｏｃｏ） Ｈ−２５型、Ｈ−５０型、Ｌ−１００型とし
て市販の純液状ボリブデンやデュポン社（Ｅ、１．Ｄｕ
ｐｏｎｔ ｄｅＮｅｍｏｕｙｓ ＆ Ｃｏ、 ）かう市
販のポリルーブチルメタクリレート等がある。
上記の樹脂は単独まだは２種以上を組合せて使用するこ
とができる。捷だ必要に応じて適当な粘度調節剤を添加
することもできる。この調節剤は例えばパイン油、テル
ピネオール、ブチルカルビノールアセテート、テキサス
・イーストマン社（Ｔｅｘａｓ Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｏ
、）から商標テキサノーＪしくＴ−ｅｘａｎｏｌ ）で
市販のエステルアルコール等のような同様のインクに通
常用いられる溶剤、または例えばエヌ・エル工業（Ｎ、
Ｌ、Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ）から商標シキサトロール
（Ｔｈ１ｘａｔｒｏｌ ）で市販のヒマシ油誘導体のよ
うな固体材料である。この有機媒体はこの発明のインク
の約８〜３５重量％を占めるが、上記抵抗体インクでは
約２０〜３０重量％、導体インクでは約１０〜２５重量
％が好ましい。
とができる。捷だ必要に応じて適当な粘度調節剤を添加
することもできる。この調節剤は例えばパイン油、テル
ピネオール、ブチルカルビノールアセテート、テキサス
・イーストマン社（Ｔｅｘａｓ Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｏ
、）から商標テキサノーＪしくＴ−ｅｘａｎｏｌ ）で
市販のエステルアルコール等のような同様のインクに通
常用いられる溶剤、または例えばエヌ・エル工業（Ｎ、
Ｌ、Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ）から商標シキサトロール
（Ｔｈ１ｘａｔｒｏｌ ）で市販のヒマシ油誘導体のよ
うな固体材料である。この有機媒体はこの発明のインク
の約８〜３５重量％を占めるが、上記抵抗体インクでは
約２０〜３０重量％、導体インクでは約１０〜２５重量
％が好ましい。
この発明の空気中照焼可能のインクは上記米国特許明細
書記載のようなポースリン被覆金属板に通常の手段すな
わちスクリーンプリント、刷毛塗り、吹付は等により塗
布されるが、スクリーンプリントが好ましい。この被覆
を次に空気中で１００〜１２５℃で約１５分間乾燥した
後、空気中において８５０〜９５０℃のピーク温度で約
４〜１０分間照焼する。この抵抗膜の値はレーザトリミ
ングが空気摩滅トリミングにより調節することができる
。
書記載のようなポースリン被覆金属板に通常の手段すな
わちスクリーンプリント、刷毛塗り、吹付は等により塗
布されるが、スクリーンプリントが好ましい。この被覆
を次に空気中で１００〜１２５℃で約１５分間乾燥した
後、空気中において８５０〜９５０℃のピーク温度で約
４〜１０分間照焼する。この抵抗膜の値はレーザトリミ
ングが空気摩滅トリミングにより調節することができる
。
上記米国特許の基板とそれ用のインクに対する優れた適
合性の上に、この発明の抵抗体インクから形成された被
膜は極めて良好な抵抗温度係数値、レーザトリミング可
能性、電流ノイズレベルおよび熱衝撃、半田浸漬、蓄熱
、加重、湿度に対する安定性を示す。まだこの導体イン
クから形成された被膜は優れた導電性、半田付は性能、
半田浸出抵抗、結線性能および高湿度長時間露出抵抗を
示す。
合性の上に、この発明の抵抗体インクから形成された被
膜は極めて良好な抵抗温度係数値、レーザトリミング可
能性、電流ノイズレベルおよび熱衝撃、半田浸漬、蓄熱
、加重、湿度に対する安定性を示す。まだこの導体イン
クから形成された被膜は優れた導電性、半田付は性能、
半田浸出抵抗、結線性能および高湿度長時間露出抵抗を
示す。
次に例を挙げてこの発明を説明するが、この発明がその
細部に限定されるものではない。以下の例においては刷
新のない限り部比と百分比はすべて重量によるものであ
り、すべての温度は°Ｃで表わすものとする。
細部に限定されるものではない。以下の例においては刷
新のない限り部比と百分比はすべて重量によるものであ
り、すべての温度は°Ｃで表わすものとする。
例 １
ガラスフリットの組成は、Ｂａ ０５１，３２ ％、Ｃ
ａ０１２．５１％、Ｂ２Ｏ５１９，４２呪、５ｉ０２１
６．’７５％としだ。
ａ０１２．５１％、Ｂ２Ｏ５１９，４２呪、５ｉ０２１
６．’７５％としだ。
また有機媒体の量は完成インクに対してエチルセルロー
ズ０．５８％、テルピネオール７．９０％、ブチルカル
ビノールアセテ− １、８４％Ｎシキサトロール０．３４％であった。
ズ０．５８％、テルピネオール７．９０％、ブチルカル
ビノールアセテ− １、８４％Ｎシキサトロール０．３４％であった。
マスエチルセルローズとシキサトロールのその媒体の液
体成分による溶液を作り、媒体を組合せてまず手で組合
された粉末成分と混合した後、３０−ルミルで剪断をか
けて混合し、スフリーンプリントに適する滑らかなペー
ストを得た。混合中の損失を補って適正なレオロジを保
つため媒体を追加した。
体成分による溶液を作り、媒体を組合せてまず手で組合
された粉末成分と混合した後、３０−ルミルで剪断をか
けて混合し、スフリーンプリントに適する滑らかなペー
ストを得た。混合中の損失を補って適正なレオロジを保
つため媒体を追加した。
このインクを前記米国特許の形式のポースリン被覆鋼板
上に３２５メツシユのステンレス鋼スクリーンを用いて
エマルジョン厚さ約２５．４μにプリントシ、これを空
気中において１２５℃で１０分間乾燥した後、空気中に
おいてコンベヤ炉でピーク温度９００’Ｃを用いそのピ
ーク温度で４〜６分間ｙ尺焼した。これによって得られ
た被膜の面抵抗は４．５ｘｌｆｆ’Ｖ平方であった。
上に３２５メツシユのステンレス鋼スクリーンを用いて
エマルジョン厚さ約２５．４μにプリントシ、これを空
気中において１２５℃で１０分間乾燥した後、空気中に
おいてコンベヤ炉でピーク温度９００’Ｃを用いそのピ
ーク温度で４〜６分間ｙ尺焼した。これによって得られ
た被膜の面抵抗は４．５ｘｌｆｆ’Ｖ平方であった。
例 ２
次の組成を用い、例１の方法で金白金導体インクを調製
した。
した。
有機媒体の組成はエチルセルローズＯ，＋７０ｆｏ１テ
ルピネオール ル０．４２ｆｏとした。
ルピネオール ル０．４２ｆｏとした。
このインクを例１と同様にプリントし、照焼して得た被
膜の面抵抗は６０×ｌＯ−３ｎ７／平方であった。
膜の面抵抗は６０×ｌＯ−３ｎ７／平方であった。
例 ３
次の組成を用い、例１の方法で銀パラジウム導体インク
を調製した。
を調製した。
有機媒体の組成はエチルセルローズＯ，’７８％、テル
ピネオール ト このインクを例１と同様にプリントし、照焼して得だ被
膜の面抵抗は５８×１０−３０／平方であった。
ピネオール ト このインクを例１と同様にプリントし、照焼して得だ被
膜の面抵抗は５８×１０−３０／平方であった。
例 ４
次の組成を用い、例１の方法で銀パラジウム白金導体イ
ンクを調製した。
ンクを調製した。
有機媒体の組成はエチルセルローズ１．１３％、テルピ
ネオール テー） ４．４８％、シキサトロール０．１５％とした
。
ネオール テー） ４．４８％、シキサトロール０．１５％とした
。
このインクを例１と同様にプリントし、照焼して得た被
膜の面抵抗は８５ｘ．１０−３Ω／平方であった。
膜の面抵抗は８５ｘ．１０−３Ω／平方であった。
例 ５
次の組成を用い、例１の方法でルテニウム抵抗体インク
を調製した。
を調製した。
それぞれの場合のガラスフリットの組成は、ＥａＯ ５
１ 、５９ ％、ＣａＯ １２，５８％、Ｂ２０３１５
．６２％、Ｓ１０２２０、２１％とした。まだ有機媒体
はエチルセルローズの６％テキサノール溶液とした。
１ 、５９ ％、ＣａＯ １２，５８％、Ｂ２０３１５
．６２％、Ｓ１０２２０、２１％とした。まだ有機媒体
はエチルセルローズの６％テキサノール溶液とした。
このインクを例１と同様にスクリーンプリントし、空気
中で〃更焼した。最初種々の導体端子を各組成について
取付け、摩、焼した。それぞれについて測定した面抵抗
は次表の通りであった。
中で〃更焼した。最初種々の導体端子を各組成について
取付け、摩、焼した。それぞれについて測定した面抵抗
は次表の通りであった。
この結果はこの発明の抵抗体と導体の適合性を示してい
る。
る。
特許出願人 アールシルニー コーポレーション
代理人 清 水゛ 哲ほか２名
代理人 清 水゛ 哲ほか２名
Claims (1)
- （１）機能成分と、ガラスフリットと、適当な有機媒体
を含み、上記ガラスフリットが約４０〜５５％重量の酸
化バリウムと、約１０〜１５％重量の酸化カルシウムと
、約１４〜２５％重量の３酸化硼素と、約１３〜２３％
重量の２酸化シリコンとから成るととを特徴とするポー
スリン被覆金属回路板上の被膜形成に適する空気中で黒
焼し得る導体捷たは抵抗体インク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28093681A | 1981-07-06 | 1981-07-06 | |
| US280936 | 1981-07-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815576A true JPS5815576A (ja) | 1983-01-28 |
| JPH0153907B2 JPH0153907B2 (ja) | 1989-11-16 |
Family
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Family Applications (1)
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1982
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