JPS5868802A

JPS5868802A - 導電性ペ−スト組成物

Info

Publication number: JPS5868802A
Application number: JP16820181A
Authority: JP
Inventors: 泰伸及川; 露木　博; 戸渡　善茂
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1981-10-21
Filing date: 1981-10-21
Publication date: 1983-04-23
Also published as: JPH0142083B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、主として、磁器で成る電子部品に導電性皮膜
を形成するのに使用する導１ト性ペースト組成物に関す
る。

磁器コンデンサやセラミックハリヌクなどの磁器電子部
品において電極を構成する場合またはアルミナ基板に導
体パターンを形成する場合等に、従来は、醇化銀Ａｇｏ
の微粉末を導電成分とし、これに低融フリットガラスを
含イ１させた銀ペーストを、スクリーン印刷性等の手段
で磁器素体１−にン裏布し、かつ焼料けて構成するのが
一他的であった。この（１（ペースト焼付電極は電気的
性質に優れ、高周波′持セ１が良なｆで、信頼性が高イ
、しかも電極皮１１・−！形成１が容易かつ簡便である
等の長所を有する。　しかしながら、次のような欠点も
あった。

（イ）　銀は有限の資源であってコスト的に高く、この
ためコストタウンに限界があった。因に通店己の磁器コ
ンデンサにおいては、全体のコストに対する゛上極コア
１・の割合は２／３程塵と、極めて大きなウエートを占
めている。

（ロ）　電極にプリント回路基４反の導体パターンやり
−１・ｌｊ等の外部電極を半田（１けしだ場合、半１、
（’ｌ中に銀が拡散移行する「半ｎ］喰われ現象」が発
生し、′１１シ極冗ｆ１性か低ｒしたり、或は静電容重
不足等の機能的り、１害を招き易い。

（ハ）　シルバーで・ｆグレーションカ発生し、絶縁耐
電圧の低下等、信頼性を損ない易い。特に、半田付は時
のサーマルショック等によって、磁器素体にマイクロク
ラックが入るのを完全に防１■−することが不可能であ
るため、このマイクロクラ、。

グ内に銀が拡散移行し、シルバーマイグレーションの進
行が助長され、信頼性を低下ぎせる欠点がある。

上述の銀焼付は電極の欠点を除去する手段として、無電
解メッキ法またはこれと電気メツキ法との組合せにより
、ニッケルや銅等の卑金属より成る電極を形成する方法
も試みられているが、メッキ膜が酸化され易く、リード
線等の外部導体との半田付けに当って特殊な活性フラッ
クスを必要とし、また、化学的処理によって素体に付着
しもしくは浸透したメ・ンキ液の残留イオンが寿命特性
を劣化させる。しかも、ニッケル無電解メンキ電極とし
た場合には、ニッケル自体が銀に比べて電気伝・ｎ度、
半ｌＪ付は性等の物性的特性に劣ること、高周波特性が
悪く、信頼性に欠けることなどの欠点を生じる。さら番
こ、従来の銀ペーストの焼料は印刷という単純な工程に
比べて、磁器素体表面を粗面化した後、無電解メッキ処
理を施し、次に外周研磨して電極を独立させる工程を経
なければならず、製造工程が非常に複雑になる欠点もあ
る。

しかも、外周研磨を施す場合に、磁器素体の厚さが薄い
と研磨力によって素体が筒中に破損し割れてしまうため
、素体の厚さがある程度以上のものに限定して適用しな
ければならないという制約があった。

このほか、真空ノに着法やスパッタリングなどの気相法
によって金属薄膜を形成する方法も試みられている。こ
の気相法に用いられている代表的金属は、電気的性質が
銀に類似する銅であるが、素体に対する金Ｊボーノ膜の
付着力が弱く、電極が剥離し易い１７に、製造の連続化
及び大量処理が困難であるという欠点かあり、更に設備
が高価なため結果的にコスト高になる欠点もある。

このように、従来の電極皮ＢＪの低コスト化、即ち卑金
属化は、多くの欠点を有していた。

本発明は−１−述する従来の問題点を解決し、銀ペース
トを用いた場合に不可避であった半田喰われ現象やシル
バーマイグレーション等を発生することがなく、高周波
特性、信頼性、半田利は性および寿命特性等が非常に良
好な電極または導体パターンを形成することができ、し
かもこの電極または　　パターンを形成するに当り製造
の連続化。

大量処理の可能な導電性ペースト組成物を提供すること
を目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係る導電性ペースＩ
・組成物は、銅微粉末と、ホウケイ酸鉛系ガラス及び／
またはホウケイ酸ビスマス系ガラスと酸化ビスマス及び
／または酸化鉛とより成るフリットと、を含有すること
を特徴とする。

このような組成を有する導電性ペースト組成物を用いて
磁器素体等に電極を形成するには、これを有機質ビヒク
ル中に分散させてペースト化し、磁器素体に対して、ス
クリーン印刷等の方法で塗布し、これを中性雰囲気中で
焼付は加熱処理する。中性雰囲気で熱処理するのは銅微
粉末の酸化を防１）−するためである。

この場合、本発明に係る導電性ペースト組成物は、銅微
粉末を含有しているので、銅電極皮ｌＩりが形成される
。このため、次のような優れた特長を持つ電極または導
体パターンを形成することができる。

（イ）　銅微粉末は、銀微粉末や他の貴金属にに比べて
資源１−の制約が少なく、コストが遥かに安価である。

このため、電極コスト、ひいては製品コストが大幅に低
減される。

（ロ）　銅微粉末は、銀微粉末と同様の電気的、物性的
特性を有する。このため、高周波特性が良好でイ菖頼性
の高い電極を形成することができる。

（ハ）３に電極の場合に避けることのできないシルバー
マイグＬ・−ジョン及び半田喰われ現象が皆無となる。

このため、信頼性及び寿命特性が著しく向−１−する。

（ニ）　　了１ｒ−１利は時のサーマルショックにより
磁Ｊ：Ｓ　ＪＣ体にマイクロクラックが発生したとして
も、シルバーマイグレーション及び半田喰われ現象か皆
無であるから、信頼性や寿命特性が劣化することがない
。

（ホ）　焼付は電極を構成できるから、伺着力が強固で
電極剥離等の生じ難い引張り強度の大きな電極を形成す
ることができる。

（へ）　各成分を有機質ビヒクル中に分散させたペース
ト状組成物となるから、ロール転写法またはスクリーン
印刷法等、従来の工程をそのまま使用して電極を形成す
ることができる。このため、電極製造工程の連続化及び
量産化が可能となる。

（１・）　　無電解メッキ法、電気メツキ法による電極
形成法と異って、メッキ膵の醇化や残留イオンによる寿
命特性の劣化がなく、また、磁器素体の厚さによる制約
もない。

前記ホウケイ酸鉛系ガラスフリットは、ガラスの分類１
−１低融点半田ガラスに当るものであって、中性雰囲気
で加熱処理した場合に溶融して、導電成分たる銅微粉末
をｍ器素体トに強固に接着する機能を受持つ。

また、醇化ビスマフ及び酸化鉛は、主に特性の数片を目
的として添加するものであるが、フリッＩ・に対する合
Ａ１重に比が、フリント中に含まれる酸化ビスマス及び
／または酸化鉛をも含めて、３０〜９０　ｉＴ＋早％の
範囲となるように添加する６９０　Ｔｈ、”＊’、　９
Ｑ以−ヒになると、第１図に示すように、引＋ルす強度
が２　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ以下と著しく低下し、また、
３０１．１＜早％以下になると、第２図に示すように、
ｉ’　Ｉｌｌ　（−１け性か悪くなり、かつ第３図に示
すように、静電容帛が低下し、誘電体損失が増大するか
らである。−競゛的な磁器コンデンサに使用する場合は
、これらの図からも首肯し得るように、総合的特性の良
好な６０〜８５重都％の範囲が最適である。

以ヒ述へたように、本発明に係る導電性ペースト状組成
物は、タト１微粉末と、ホウケイ酸鉛系ガラス及び／′
またはホウケイ酎ビスマス系ガラスと醇化ビアマス及び
／または酸化鉛とより成るフリットと、を含イτするこ
とを’Ｉ’徴とするから、銀ペーストを用いた」↓１合
に不可避であった半田喰われ現象やシルバーマイグレー
ション等を発生することがなく、高周波特性、信頼性、
半田伺は性および寿命特性等が非常に良好な電極または
導体パターンを形成することかでき、しかも電極や導体
パターンを形成するに当り製造の連続化、大量処理のり
能な導電性メースト組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】第１図はフリットに対する酸化ビスマス及び酸化鉛の爪
部％と、そのときの電極引張り強度との関係を示す特性
図、第２図は同じく半田付は良品率との関係を示す特性
図、第３図は同じく静電容部及び誘電体損失との関係を
示す特性図でＡｓる。ＢＨ２０３＋ｐｂ□□ ＢＨ２０３＋Ｐｂ□□

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　銅微粉末と、ホウケイ醇鉛系カラス及び／また
はホウケイ酎ビスマス系ガラスと酸化ビスマス及び／ま
たは酸化鉛とより成るフリントと、を含有することを特
徴とする導電性ペースト組成物。
（２）前記フリントに含まれる醇化ビスマス及び／また
は酸化鉛の合計重量比が３０乃〒９０重量％であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の導電性ペー
スト組成物。