JPS5922385B2 - セラミツク基板のスル−ホ−ル充填用導電体ペ−スト - Google Patents
セラミツク基板のスル−ホ−ル充填用導電体ペ−ストInfo
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- JPS5922385B2 JPS5922385B2 JP55054254A JP5425480A JPS5922385B2 JP S5922385 B2 JPS5922385 B2 JP S5922385B2 JP 55054254 A JP55054254 A JP 55054254A JP 5425480 A JP5425480 A JP 5425480A JP S5922385 B2 JPS5922385 B2 JP S5922385B2
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- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
- C04B41/5177—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal characterised by the non-metallic part of the metallising composition
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- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、セラミック基板のスルーホール充填用導電
体ペーストに関するものである。
体ペーストに関するものである。
セラミック基板にスルーホールを設け、前記セラミック
基板に配設した複数の導電体を前記スルーホールを介し
て電気的に接続する構造を採用しているものに酸素濃度
検出素子がある。
基板に配設した複数の導電体を前記スルーホールを介し
て電気的に接続する構造を採用しているものに酸素濃度
検出素子がある。
この酸素濃度検出素子についても種々の構造のものが存
在するが、第１図および第２図はその一例を示している
。図示例の酸素濃度検出素子１は、２個のスルーホール
２ａ、２ｂを設けた一方の未焼成のセラミック基板素材
３ａと、他方の未焼成のセラミック基板素子３ｂとを準
備し、前記スルーホール２ａ、２ｂの位置にそれぞれ白
金リード線４ａ、４ｂの先端部分を配置させた状態で両
基板素材３ａ、３ｂを重ね合ゎせてセラミック基板３を
作成し、このセラミック基板３上に、基準極導電体５、
酸素イオン伝導性固体電解質６、測定極導電体Ｔを順次
積層した構造をなしている。そして、基準極導電体５と
導電体である白金リード線４ａとの間の電気的な接続を
可能にし、測定極導電体Ｔと導電体である白金リード線
４ｂとの間の電気的な接続を可能にするために、スルー
ホール２ａ、２ｂ内にそれぞれスルーホール充填用導電
体ペースト８を充填し、焼成後に導電体８’として形成
させることにより電気的な接続をおこないうるようにし
ていた。この場合、従来のスルーホール充填用導電体ペ
ーストとしては、（１）白金粉末、ガラス粉末および有
機質ビヒクルを混合した導電体ペーストや、（２）白金
粉末、ガラス粉末、マイクロクリスタリンワックスおよ
び有機質ビヒクルを混合した導電体ペーストなどを用い
ていた。
在するが、第１図および第２図はその一例を示している
。図示例の酸素濃度検出素子１は、２個のスルーホール
２ａ、２ｂを設けた一方の未焼成のセラミック基板素材
３ａと、他方の未焼成のセラミック基板素子３ｂとを準
備し、前記スルーホール２ａ、２ｂの位置にそれぞれ白
金リード線４ａ、４ｂの先端部分を配置させた状態で両
基板素材３ａ、３ｂを重ね合ゎせてセラミック基板３を
作成し、このセラミック基板３上に、基準極導電体５、
酸素イオン伝導性固体電解質６、測定極導電体Ｔを順次
積層した構造をなしている。そして、基準極導電体５と
導電体である白金リード線４ａとの間の電気的な接続を
可能にし、測定極導電体Ｔと導電体である白金リード線
４ｂとの間の電気的な接続を可能にするために、スルー
ホール２ａ、２ｂ内にそれぞれスルーホール充填用導電
体ペースト８を充填し、焼成後に導電体８’として形成
させることにより電気的な接続をおこないうるようにし
ていた。この場合、従来のスルーホール充填用導電体ペ
ーストとしては、（１）白金粉末、ガラス粉末および有
機質ビヒクルを混合した導電体ペーストや、（２）白金
粉末、ガラス粉末、マイクロクリスタリンワックスおよ
び有機質ビヒクルを混合した導電体ペーストなどを用い
ていた。
しかしながら、前記（１）に示す導電体ペーストを用い
た場合には、導電体ペースト８が焼成後に収縮してスル
ーホール壁に窪みを生じて表面が凹凸状になサ、スルー
ホール壁から離れて、電気的な接続が不可能になるとい
う問題点を有し、前記（２）に示す導電体ペーストを用
いた場合には、未焼成状態のセラミック基板素材３ａに
設けたスルーホール２ａ、２ｂ内に導電体ペースト８を
充填する際に、クリスタリンワックスが溶融する温度（
約１２０〜１４０℃）まで昇温したときに、前記未焼成
状態のセラミツクス基板素材３ａ，３ｂ中に含まれてい
るバインダーをこがして基板素材をもろくしたｂ１バイ
ンダーがワツクス中に溶出して基板を弱くするなどして
損傷しやすくなるおそれがあるという問題点を有してい
た。
た場合には、導電体ペースト８が焼成後に収縮してスル
ーホール壁に窪みを生じて表面が凹凸状になサ、スルー
ホール壁から離れて、電気的な接続が不可能になるとい
う問題点を有し、前記（２）に示す導電体ペーストを用
いた場合には、未焼成状態のセラミック基板素材３ａに
設けたスルーホール２ａ、２ｂ内に導電体ペースト８を
充填する際に、クリスタリンワックスが溶融する温度（
約１２０〜１４０℃）まで昇温したときに、前記未焼成
状態のセラミツクス基板素材３ａ，３ｂ中に含まれてい
るバインダーをこがして基板素材をもろくしたｂ１バイ
ンダーがワツクス中に溶出して基板を弱くするなどして
損傷しやすくなるおそれがあるという問題点を有してい
た。
この発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもの
で、白金粉末とセラミツク粉末とを所定の割合で混合し
かつ所定の比表面積に調整した導電性粉末と、有機質ビ
ヒクルとを所定の割合で混合したものをスルーホール充
填用導電体ペーストとして用いることにより、上記問題
点を解決し、セラミツク基板の両側に配設した導電体を
前記スルーホールを介してきわめて良好に電気的に接続
しうるようにすることを目的としている。
で、白金粉末とセラミツク粉末とを所定の割合で混合し
かつ所定の比表面積に調整した導電性粉末と、有機質ビ
ヒクルとを所定の割合で混合したものをスルーホール充
填用導電体ペーストとして用いることにより、上記問題
点を解決し、セラミツク基板の両側に配設した導電体を
前記スルーホールを介してきわめて良好に電気的に接続
しうるようにすることを目的としている。
すなわち、この発明は、セラミツク基板にスルーホール
を設け、前記セラミツク基板に配設した復数の導電体を
前記スルーホールを介して電気的に接続するのに用いる
スルーホール光填用導電体ペーストに関するものであつ
て、上記の如く、白金粉末とセラミツク粉末とを所定の
比率で混合しかつ所定の比表面積に調整した導電性粉末
を用いるが、この場合、５１〜７８容量％の白金粉末と
、２２〜４９容量％のセラミツク粉末とを混合するのが
よい。
を設け、前記セラミツク基板に配設した復数の導電体を
前記スルーホールを介して電気的に接続するのに用いる
スルーホール光填用導電体ペーストに関するものであつ
て、上記の如く、白金粉末とセラミツク粉末とを所定の
比率で混合しかつ所定の比表面積に調整した導電性粉末
を用いるが、この場合、５１〜７８容量％の白金粉末と
、２２〜４９容量％のセラミツク粉末とを混合するのが
よい。
また、比表面積は１．０〜１０．０ｗ１／９の範囲に調
整するのが良い。さらに、前記導電性粉末と有機質ビヒ
クルとを混合するに際しては、５０〜７０重量％の導電
性粉末と、３０〜５０重量％の有機質ビヒクルとを混合
するのがよい。上記セラミツク基板としては、たとえば
前出の第１図｝よび第２図に示す酸素濃度検出素子１の
場合に、アルミナ、ムライト、スピネル、ジルコニアな
どが用いられ、前記酸素濃度検出素子１のほか、それぞ
れの用途ならびに構造等に応じた材質のセラミツク基板
が用いられる。また、セラミツク粉末としては、たとえ
ばアルミナ、ジルコニアなどが用いられ、必要に応じて
前記セラミツク基板と同一化学成分系になるものを使用
するのがよい。この場合、セラミツク粉末の比表面積お
よび白金粉末の比表面積は、これらを混合した導電性粉
末の比表面積が１．０〜１０．０イ／９の範囲となるよ
うに調整するのがよい。さらに、有機質ビヒクルとして
は、たとえぱエチルセルロース樹脂をテルピネオールな
どの溶剤で溶かしたものが使用される。上記したスルー
ホール充填用導電体ペーストに訃いて、前記セラミツク
基板に配設した複数の導電体（たとえば、第１図および
第２図に例示する酸素濃度検出素子１では、導電体５，
ｒと白金リード線４ａ，４ｂとの間）をスルーホールを
介して電気的に接続する作用をなすものは白金粉末であ
る。
整するのが良い。さらに、前記導電性粉末と有機質ビヒ
クルとを混合するに際しては、５０〜７０重量％の導電
性粉末と、３０〜５０重量％の有機質ビヒクルとを混合
するのがよい。上記セラミツク基板としては、たとえば
前出の第１図｝よび第２図に示す酸素濃度検出素子１の
場合に、アルミナ、ムライト、スピネル、ジルコニアな
どが用いられ、前記酸素濃度検出素子１のほか、それぞ
れの用途ならびに構造等に応じた材質のセラミツク基板
が用いられる。また、セラミツク粉末としては、たとえ
ばアルミナ、ジルコニアなどが用いられ、必要に応じて
前記セラミツク基板と同一化学成分系になるものを使用
するのがよい。この場合、セラミツク粉末の比表面積お
よび白金粉末の比表面積は、これらを混合した導電性粉
末の比表面積が１．０〜１０．０イ／９の範囲となるよ
うに調整するのがよい。さらに、有機質ビヒクルとして
は、たとえぱエチルセルロース樹脂をテルピネオールな
どの溶剤で溶かしたものが使用される。上記したスルー
ホール充填用導電体ペーストに訃いて、前記セラミツク
基板に配設した複数の導電体（たとえば、第１図および
第２図に例示する酸素濃度検出素子１では、導電体５，
ｒと白金リード線４ａ，４ｂとの間）をスルーホールを
介して電気的に接続する作用をなすものは白金粉末であ
る。
一方、セラミツク粉末は、セラミツク基板のスルーホー
ル壁との間の密着性を高める作用をなすと共に、セラミ
ツク基板の焼成時に充填用導電体ペーストの収縮を小さ
くおさえる働きをなす。上記した白金粉末とセラミツク
粉末との混合割合は、導電体ペーストの焼成後に訃ける
電気的導通性ならびにスルーホール壁面との間の密着性
に影響を及ぼす。すなわち、５１〜７８容量％の白金粉
末と、２２〜４９容量％のセラミツク粉末とを混合した
導電性粉末を使用することによつて、良好な電気的導通
性を具備したものにすることができると共に、スルーホ
ール壁面との密着性を十分良好なものにすることができ
る。換言すれば、セラミツク粉末が４９容量％よりも多
いと、導電性粉末中におけるセラミツク粉末の占める体
積割合が増大しすぎ、焼成後に良好な電気伝導度をもた
せることができなくなる。また、セラミツク粉末が２２
容量％よジも少ないと、導電性粉末中に卦けるセラミツ
ク粉末の占める体積割合が少なすぎ、スルーホール壁面
との間の密着性が低下すると共に、焼結による収縮が激
しくなシすぎて、スルーホール壁面から離れやすくなる
。他方、導電性粉末の比表面積は、１．０〜１０．０ｍ
”／９の範囲とするのが適切である。
ル壁との間の密着性を高める作用をなすと共に、セラミ
ツク基板の焼成時に充填用導電体ペーストの収縮を小さ
くおさえる働きをなす。上記した白金粉末とセラミツク
粉末との混合割合は、導電体ペーストの焼成後に訃ける
電気的導通性ならびにスルーホール壁面との間の密着性
に影響を及ぼす。すなわち、５１〜７８容量％の白金粉
末と、２２〜４９容量％のセラミツク粉末とを混合した
導電性粉末を使用することによつて、良好な電気的導通
性を具備したものにすることができると共に、スルーホ
ール壁面との密着性を十分良好なものにすることができ
る。換言すれば、セラミツク粉末が４９容量％よりも多
いと、導電性粉末中におけるセラミツク粉末の占める体
積割合が増大しすぎ、焼成後に良好な電気伝導度をもた
せることができなくなる。また、セラミツク粉末が２２
容量％よジも少ないと、導電性粉末中に卦けるセラミツ
ク粉末の占める体積割合が少なすぎ、スルーホール壁面
との間の密着性が低下すると共に、焼結による収縮が激
しくなシすぎて、スルーホール壁面から離れやすくなる
。他方、導電性粉末の比表面積は、１．０〜１０．０ｍ
”／９の範囲とするのが適切である。
すなゎち、比表面積が１０．０ｍ”／９よりも多くなる
と、焼成時に訃ける焼結が早く起るようになり、同時に
収縮率も大きくなるため、焼成後にスルーホール壁面か
ら離れてしまう於それがある。逆に、１．０ｍ”／″９
よりも少なくなると、焼成時における収縮が不十分で白
金粉末粒子間の接触も不十分となり、良好な電気的導通
を得ることができないおそれを生ずる。導電性粉末と有
機質ビヒクルとの混合割合は、導電性粉末が５０〜７０
重量％、有機質ビヒクルが５０〜３０重量％の範囲とす
るのがよい。
と、焼成時に訃ける焼結が早く起るようになり、同時に
収縮率も大きくなるため、焼成後にスルーホール壁面か
ら離れてしまう於それがある。逆に、１．０ｍ”／″９
よりも少なくなると、焼成時における収縮が不十分で白
金粉末粒子間の接触も不十分となり、良好な電気的導通
を得ることができないおそれを生ずる。導電性粉末と有
機質ビヒクルとの混合割合は、導電性粉末が５０〜７０
重量％、有機質ビヒクルが５０〜３０重量％の範囲とす
るのがよい。
すなわち、導電性粉末の比表面積が１．０〜１０．０結
今であつて、かつ導電性粉末の割合を５０〜７０重量％
の範囲で調製した導電体ペーストの粘度は、約２５℃で
およそ３００００〜１０００００ｃｐｓとなり、この範
囲の粘度であればスルーホール内に充填された際に十分
良好な流動性を示し、スルーホールの隅々まで充填され
ることになる。この状態を第１図および第２図に示す酸
素濃度検出素子を例にとつて説明すると、第３図ａに示
すように、スルーホール２ａ，２ｂ内に導電体ペースト
８が隅々まで充填される。そして、焼成後には第３図ｂ
に示すように、導電体８′がスルーホール壁面と良好に
密着しており、十分良好な電気的導通を得ることができ
る。ところが、導電性粉末の割合が多くなつて、導電体
ペーストの粘度が１０００００ｃｐｓより大きくなると
、第４図ａに示すように、スルーホール２ａ，２ｂの隅
々まで十分に充填されなくなるため、焼成後には第４図
ｂに示すように、導電体８′がスルーホール２ａ，２ｂ
内で遊離した状態となり、白金リード線４ａ，４ｂとの
間の電気的な導通をとれなくなる。
今であつて、かつ導電性粉末の割合を５０〜７０重量％
の範囲で調製した導電体ペーストの粘度は、約２５℃で
およそ３００００〜１０００００ｃｐｓとなり、この範
囲の粘度であればスルーホール内に充填された際に十分
良好な流動性を示し、スルーホールの隅々まで充填され
ることになる。この状態を第１図および第２図に示す酸
素濃度検出素子を例にとつて説明すると、第３図ａに示
すように、スルーホール２ａ，２ｂ内に導電体ペースト
８が隅々まで充填される。そして、焼成後には第３図ｂ
に示すように、導電体８′がスルーホール壁面と良好に
密着しており、十分良好な電気的導通を得ることができ
る。ところが、導電性粉末の割合が多くなつて、導電体
ペーストの粘度が１０００００ｃｐｓより大きくなると
、第４図ａに示すように、スルーホール２ａ，２ｂの隅
々まで十分に充填されなくなるため、焼成後には第４図
ｂに示すように、導電体８′がスルーホール２ａ，２ｂ
内で遊離した状態となり、白金リード線４ａ，４ｂとの
間の電気的な導通をとれなくなる。
他方、導電性粉末の割合が少なくなつて、導電体ペース
トの粘度が３００００ｃｐｓより小さくなると、導電体
ペーストの充填そのものは良好であるが、導電性粉末の
割合が不足しているために、焼成後には第５図に示すよ
うに、導電体８′がスルーホール２ａ，２ｂ内で分離し
た状態となり、良好な電気的導通を得ることができなく
なる。実施例 １ この実施例では、導電性粉末に卦ける白金粉末とセラミ
ツク粉末との割合を異ならせて、導電体ペーストの粘度
、焼成後の電気的導通卦よびスルーホール壁との密着性
について調べた。
トの粘度が３００００ｃｐｓより小さくなると、導電体
ペーストの充填そのものは良好であるが、導電性粉末の
割合が不足しているために、焼成後には第５図に示すよ
うに、導電体８′がスルーホール２ａ，２ｂ内で分離し
た状態となり、良好な電気的導通を得ることができなく
なる。実施例 １ この実施例では、導電性粉末に卦ける白金粉末とセラミ
ツク粉末との割合を異ならせて、導電体ペーストの粘度
、焼成後の電気的導通卦よびスルーホール壁との密着性
について調べた。
このとき、セラミツク基板としてはαアルミナを用い、
導電性粉末としては比表面積６．６イ／ｇの白金粉末と
、比表面積９．２ｍ２／ｇのα−アルミナ（セラミツク
粉末として）を表１に示す割合で混合した。このときの
導電性粉末の比表面積は６．７〜７．４ｍ２／９である
。また、導電性粉末と有機質ビヒクルとの混合割合は７
０：３０（重量比）である。このときの有機質ビヒクル
は、エナルセルロース樹脂をテルピネオールで溶かした
ものである。そこで、表１に示す如く、白金粉末とα−
アルミナ粉末の割合を異ならせた導電性粉末と、有機質
ビヒクルとを混合して導電体ペーストを作成し、第３図
に示す如き未焼成のセラミツク基板に設けたスルーホー
ル２ａ，２ｂ中に充填したのち１５００℃×２時間の条
件でアルミナ基板と共に焼成Ｌ、その後電気的導通｝よ
び密着性を調べた。
導電性粉末としては比表面積６．６イ／ｇの白金粉末と
、比表面積９．２ｍ２／ｇのα−アルミナ（セラミツク
粉末として）を表１に示す割合で混合した。このときの
導電性粉末の比表面積は６．７〜７．４ｍ２／９である
。また、導電性粉末と有機質ビヒクルとの混合割合は７
０：３０（重量比）である。このときの有機質ビヒクル
は、エナルセルロース樹脂をテルピネオールで溶かした
ものである。そこで、表１に示す如く、白金粉末とα−
アルミナ粉末の割合を異ならせた導電性粉末と、有機質
ビヒクルとを混合して導電体ペーストを作成し、第３図
に示す如き未焼成のセラミツク基板に設けたスルーホー
ル２ａ，２ｂ中に充填したのち１５００℃×２時間の条
件でアルミナ基板と共に焼成Ｌ、その後電気的導通｝よ
び密着性を調べた。
な卦、電気的導通は第１図および第２図に示す導電体５
，７と白金リード線４ａ，４ｂとの間の抵抗を測定すす
ることにより調べた。また、密着性はスルーホール壁を
顕微鏡で観察することにより調べた。表１に卦いて、○
は良好、△はやや良好だが不十分、Ｘは不良である（以
下、表２〜表６も同じ）ことを示して訃り、結果として
、導電性粉末中に占める白金粉末の割合が５１〜７８容
量％の範囲にあるのが良好であることが確認された。
，７と白金リード線４ａ，４ｂとの間の抵抗を測定すす
ることにより調べた。また、密着性はスルーホール壁を
顕微鏡で観察することにより調べた。表１に卦いて、○
は良好、△はやや良好だが不十分、Ｘは不良である（以
下、表２〜表６も同じ）ことを示して訃り、結果として
、導電性粉末中に占める白金粉末の割合が５１〜７８容
量％の範囲にあるのが良好であることが確認された。
すなわち、白金粉末の割合が５１容量％未満であると電
気伝導度が小さくなりすぎ、７８容量％を超えるとα−
アルミナ粉末の量が少なくなるのでスルーホール壁との
間の密着性が悪化する。実施例 ２ この実施例では、導電性粉末における白金粉末とセラミ
ツク粉末との混合割合を６２：３８（容量比）と一定に
し、白金粉末およびセラミツク粉末の各々の比表面積を
異ならせて導電性粉末全体としての比表面積を表２に示
す如く０．５〜１２．０イ／９の範囲で変化させ、焼成
後の電気的導通および密着性を調べた。
気伝導度が小さくなりすぎ、７８容量％を超えるとα−
アルミナ粉末の量が少なくなるのでスルーホール壁との
間の密着性が悪化する。実施例 ２ この実施例では、導電性粉末における白金粉末とセラミ
ツク粉末との混合割合を６２：３８（容量比）と一定に
し、白金粉末およびセラミツク粉末の各々の比表面積を
異ならせて導電性粉末全体としての比表面積を表２に示
す如く０．５〜１２．０イ／９の範囲で変化させ、焼成
後の電気的導通および密着性を調べた。
このとき、セラミツク基板およびセラミツク粉末には実
施例１と同じくアルミナを用い、導電性粉末と有機質ビ
ヒクルとの混合割合を７０：３０（重量比）とした。次
いで、上記導電体ペーストをスルーホール内に光填して
実施例１と同様に焼成したのち電気的導通および密着性
を調べた。表２に示す如く、導電性粉末の比表面積は１
．０〜１０．０ｄ／ｇの範囲にあるのが良好である。
施例１と同じくアルミナを用い、導電性粉末と有機質ビ
ヒクルとの混合割合を７０：３０（重量比）とした。次
いで、上記導電体ペーストをスルーホール内に光填して
実施例１と同様に焼成したのち電気的導通および密着性
を調べた。表２に示す如く、導電性粉末の比表面積は１
．０〜１０．０ｄ／ｇの範囲にあるのが良好である。
すなわち、前述したように、比表面積が１．０イ／９よ
りも小さいときには、焼成時における収縮が不十分であ
つて、良好な電気伝導度を得るごとができない。また、
比表面積が１０．０イ／ｇよりも大きいときには、焼成
時における収縮が激しく、スルーホール壁から分離して
しまうことになり、必要な電気的導通を得ることができ
なくなると共に、ノ 密着性も悪化する。実施例 ３ この実施例では、導電性粉末と有機質ビヒクルとの混合
割合を異ならせて焼成後における電気的導通および密着
性を調べた。
りも小さいときには、焼成時における収縮が不十分であ
つて、良好な電気伝導度を得るごとができない。また、
比表面積が１０．０イ／ｇよりも大きいときには、焼成
時における収縮が激しく、スルーホール壁から分離して
しまうことになり、必要な電気的導通を得ることができ
なくなると共に、ノ 密着性も悪化する。実施例 ３ この実施例では、導電性粉末と有機質ビヒクルとの混合
割合を異ならせて焼成後における電気的導通および密着
性を調べた。
このとき、導電性粉末の白金粉末とセラミツク粉末（α
−アルミナ粉末）との混合割合は６２：３８（容量比）
であり、有機質ビヒクルはエテルセルロース樹脂１５重
量％とテルピオネール８５重量％とからなるものである
。また、導電性粉末の比表面積は４．５ｍ１／ｆ！、セ
ラミツク基板はアルミナであり、表３に示す混合割合に
なる導電体ペーストをスルー小−ル内に充填して実施例
１と同様に焼成したのち電気的導通および密着性を調べ
た。表３に示すように、導電体ペースト中の導電性粉末
の割合が５０〜７０重量％であるときに、導電体ペース
トの粘度が３００００〜１０００００ｃｐｓとなり、導
電体ペーストを室温状態で光填したときでもスルーホー
ルの隅々までに行きわたク、焼成後に訃ける電気的導通
が良好であつて密着性も非常に優れており、前出の第３
図に示す如き状況を得ることができた。
−アルミナ粉末）との混合割合は６２：３８（容量比）
であり、有機質ビヒクルはエテルセルロース樹脂１５重
量％とテルピオネール８５重量％とからなるものである
。また、導電性粉末の比表面積は４．５ｍ１／ｆ！、セ
ラミツク基板はアルミナであり、表３に示す混合割合に
なる導電体ペーストをスルー小−ル内に充填して実施例
１と同様に焼成したのち電気的導通および密着性を調べ
た。表３に示すように、導電体ペースト中の導電性粉末
の割合が５０〜７０重量％であるときに、導電体ペース
トの粘度が３００００〜１０００００ｃｐｓとなり、導
電体ペーストを室温状態で光填したときでもスルーホー
ルの隅々までに行きわたク、焼成後に訃ける電気的導通
が良好であつて密着性も非常に優れており、前出の第３
図に示す如き状況を得ることができた。
一方、導電性粉末の割合が小さい場合には導電体ペース
トの粘度も低下し、流動性は良いものの焼成後には分離
を生じやすく、前出の第５図に示す如き状況となつた。
また、導電性粉末の割合が大きい場合には導電体ペース
トの粘度が高くなりすぎ、スルーホールの隅々まで光填
することができず、焼成後には浮き上つた状態となつて
スルーホール壁から離れ、前出の第４図に示す如き状況
となつた。実施例 ４ この実施例では、導電性粉末中のセラミツク粉末に安定
化ジルコニア（ジルコニア（ＺｒＯ２）に１０重量％の
イツトリア（Ｙ２Ｏ３）を加えたもの）粉末を用い、前
記セラミツク粉末と白金粉末との割合を異ならせて、導
電体ペーストの粘度、焼成後の電気的導通および密着性
を調べた。
トの粘度も低下し、流動性は良いものの焼成後には分離
を生じやすく、前出の第５図に示す如き状況となつた。
また、導電性粉末の割合が大きい場合には導電体ペース
トの粘度が高くなりすぎ、スルーホールの隅々まで光填
することができず、焼成後には浮き上つた状態となつて
スルーホール壁から離れ、前出の第４図に示す如き状況
となつた。実施例 ４ この実施例では、導電性粉末中のセラミツク粉末に安定
化ジルコニア（ジルコニア（ＺｒＯ２）に１０重量％の
イツトリア（Ｙ２Ｏ３）を加えたもの）粉末を用い、前
記セラミツク粉末と白金粉末との割合を異ならせて、導
電体ペーストの粘度、焼成後の電気的導通および密着性
を調べた。
このとき、セラミツク基板としてはアルミナを用い、白
金粉末には比表面積が２．０７ＴＩ／９のものを使用し
、安定化ジルコニア粉末には比表面積が９．６ｍ”／９
のものを使用して、表４に示す割合で混合した。また、
導電性粉末と有機質ビヒクル（エナルセルロース樹脂＋
テルピネオール）との混合割合は７０：３０（実量比）
とした。次いで、上記導電体ペーストをスルーホール内
に充填して実施例１と同様に焼成をおこなつたのち電気
的導通卦よび密着性を調べた。表４に示すように、導電
性粉末中に占める白金粉末の割合は５１〜７８容量％の
範囲とするのが良好であり、その理由は表１の場合と同
様である。
金粉末には比表面積が２．０７ＴＩ／９のものを使用し
、安定化ジルコニア粉末には比表面積が９．６ｍ”／９
のものを使用して、表４に示す割合で混合した。また、
導電性粉末と有機質ビヒクル（エナルセルロース樹脂＋
テルピネオール）との混合割合は７０：３０（実量比）
とした。次いで、上記導電体ペーストをスルーホール内
に充填して実施例１と同様に焼成をおこなつたのち電気
的導通卦よび密着性を調べた。表４に示すように、導電
性粉末中に占める白金粉末の割合は５１〜７８容量％の
範囲とするのが良好であり、その理由は表１の場合と同
様である。
実施例 ５この実施例では、導電性粉末に訃ける白金粉
末とセラミツク粉末（安定化ジルコニア粉末で１０重量
０１）Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２のもの）との混合割合を６６
：３４（容量比）と一定にし、この際に白金粉末および
安定化ジルコニア粉末の各々の比表面積を異ならせて導
電性粉末全体としての比表面積を表５に示す如く０．８
〜１１．０イ／９の範囲で変化させ、焼成後の電気的導
通および密着性を調べた。
末とセラミツク粉末（安定化ジルコニア粉末で１０重量
０１）Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２のもの）との混合割合を６６
：３４（容量比）と一定にし、この際に白金粉末および
安定化ジルコニア粉末の各々の比表面積を異ならせて導
電性粉末全体としての比表面積を表５に示す如く０．８
〜１１．０イ／９の範囲で変化させ、焼成後の電気的導
通および密着性を調べた。
この場合、白金粉末の比表面積が０．５，７．４および
１５．２イ／ｇである３種類のものと、安定化ジルコニ
ア粉末の比表面積が４．０，９．２訃よび１５、６の３
種類のものとを組み合ゎせて混合した。そして、上記導
電性粉末と有機質ビヒクルとの混合割合を７０：３０（
重量比）として導電体ペーストを作製し、この導電体ペ
ーストをスルーホール内に光填して実施例１と同様に焼
成をおこなつて電気的導通および密着性を調べた。表５
に示すように、導電性粉末の比表面積は１。
１５．２イ／ｇである３種類のものと、安定化ジルコニ
ア粉末の比表面積が４．０，９．２訃よび１５、６の３
種類のものとを組み合ゎせて混合した。そして、上記導
電性粉末と有機質ビヒクルとの混合割合を７０：３０（
重量比）として導電体ペーストを作製し、この導電体ペ
ーストをスルーホール内に光填して実施例１と同様に焼
成をおこなつて電気的導通および密着性を調べた。表５
に示すように、導電性粉末の比表面積は１。
０〜１０．０ｗ１／９の範囲にするのが良好であシ、そ
の理由は表２の場合と同様である。
の理由は表２の場合と同様である。
実施例 ６
この実施例では、導電性粉末と有機質ビヒクルとの混合
割合を異ならせて焼成後に卦ける電気的導通卦よび密着
性を調べた。
割合を異ならせて焼成後に卦ける電気的導通卦よび密着
性を調べた。
このとき、導電性粉末における白金粉末とセラミツク粉
末（実施例４で使用した安定化ジルコニア粉末と同じも
の）との混合割合は６６：３４（容量比）であり、さら
に白金粉末の比表面積は２．０ｍ”／９、安定化ジルコ
ニア粉末の比表面積は９．６ＴＩ／９のものを使用した
。また、有機質ビヒクルはエテルセルロース樹脂１５重
量％とテルピネオール８５重量％とからなるものを使用
した。そこで、表６に示す混合割合になる導電体ペース
トをスルーホール内に充填して実施例１と同様に焼成し
たのち電気的導通および密着性を調べた。表６に示すよ
うに、導電体ペースト中の導電性粉末の割合が５０〜７
０重量％であるときに、導電体ペーストの粘度が３００
００〜１０００００ｃｐｓとなり、前記実施例３の場合
と同様に、導電体ペーストを室温状態で充填したときで
もスルーホールの隅々まで行きゎたシ、焼成後における
電気的導通が良好であつて密着性にも非常にすぐれてい
るという結果を得ることができた。
末（実施例４で使用した安定化ジルコニア粉末と同じも
の）との混合割合は６６：３４（容量比）であり、さら
に白金粉末の比表面積は２．０ｍ”／９、安定化ジルコ
ニア粉末の比表面積は９．６ＴＩ／９のものを使用した
。また、有機質ビヒクルはエテルセルロース樹脂１５重
量％とテルピネオール８５重量％とからなるものを使用
した。そこで、表６に示す混合割合になる導電体ペース
トをスルーホール内に充填して実施例１と同様に焼成し
たのち電気的導通および密着性を調べた。表６に示すよ
うに、導電体ペースト中の導電性粉末の割合が５０〜７
０重量％であるときに、導電体ペーストの粘度が３００
００〜１０００００ｃｐｓとなり、前記実施例３の場合
と同様に、導電体ペーストを室温状態で充填したときで
もスルーホールの隅々まで行きゎたシ、焼成後における
電気的導通が良好であつて密着性にも非常にすぐれてい
るという結果を得ることができた。
上述した実施例においては、セラミツク基板がアルミナ
製であり、セラミツク粉末がアルミナ粉末または安定化
ジルコニア粉末であり、有機質ビヒクルがエチルセルロ
ース樹脂とテルピネオールとを混合したものである場合
を示しているが、この発明ではこれらの素材を使用した
もののみに限定されないことは当然であジ、その他のセ
ラミツク基板およびセラミツク粉末、有機質ビヒクルを
必要に応じて使用することもできる。
製であり、セラミツク粉末がアルミナ粉末または安定化
ジルコニア粉末であり、有機質ビヒクルがエチルセルロ
ース樹脂とテルピネオールとを混合したものである場合
を示しているが、この発明ではこれらの素材を使用した
もののみに限定されないことは当然であジ、その他のセ
ラミツク基板およびセラミツク粉末、有機質ビヒクルを
必要に応じて使用することもできる。
また、セラミツク基板に配設した複数の導電体をスルー
ホールを介して電気的に接続する構成を採用したものが
、第１図卦よび第２図に示す酸素濃度検出素子に限定さ
れるものでないことは勿論である。以上説明してきたよ
うに、この発明によれば、白金粉末とセラミツク粉末と
を所定の割合で混合しかつ所定の比表面積に調整した導
電性粉末と、有機質ビヒクルとを所定の割合で混合した
ものをスルーホール充填用導電体ペーストとして用いる
ようにしたから、セラミツク基板に設けたスルーホール
内に充填するに際し、室温状態で十分に充填できる適切
な粘度を保持しているため、スルーホールの隅々まで十
分に充填させることができ、焼成時における収縮を適切
におさえて焼成後におけるスルーホール壁との間の密着
性を高めることが可能であＶ１セラミツク基板に配設し
た複数の導電体の電気的な接続をスルーホールを介して
きわめて良好に訃こなうことができるという非常にすぐ
れた効果をもたらす。
ホールを介して電気的に接続する構成を採用したものが
、第１図卦よび第２図に示す酸素濃度検出素子に限定さ
れるものでないことは勿論である。以上説明してきたよ
うに、この発明によれば、白金粉末とセラミツク粉末と
を所定の割合で混合しかつ所定の比表面積に調整した導
電性粉末と、有機質ビヒクルとを所定の割合で混合した
ものをスルーホール充填用導電体ペーストとして用いる
ようにしたから、セラミツク基板に設けたスルーホール
内に充填するに際し、室温状態で十分に充填できる適切
な粘度を保持しているため、スルーホールの隅々まで十
分に充填させることができ、焼成時における収縮を適切
におさえて焼成後におけるスルーホール壁との間の密着
性を高めることが可能であＶ１セラミツク基板に配設し
た複数の導電体の電気的な接続をスルーホールを介して
きわめて良好に訃こなうことができるという非常にすぐ
れた効果をもたらす。
第１図および第２図はこの発明のスルーホール充填用導
電体ペーストを使用しうる酸素濃度検出素子の一例を示
すそれぞれ模式的平面説明図および一線断面説明図、第
３図Ａ，ｂはこの発明に基づく導電体ペーストを用いた
スルーホール部分のそれぞれ焼成前および焼成後の説明
図、第４図Ａ，ｂは導電性粉末の割合が過大な導電体ペ
ーストを用いたスルーホール部分のそれぞれ焼成前およ
び焼成後の説明図、第５図は導電性粉末の割合が過小な
導電体ペーストを用いたスルーホール部分の焼成後の説
明図である。 ２ａ，２ｂ・・・スルーホール、３・・・セラミツク基
板、４ａ，４ｂ・・・導電体（白金リード線）、５，７
・・・導電体、８・・・導電体ペースト（焼成前）、８
′・・・導電体（焼成後）。
電体ペーストを使用しうる酸素濃度検出素子の一例を示
すそれぞれ模式的平面説明図および一線断面説明図、第
３図Ａ，ｂはこの発明に基づく導電体ペーストを用いた
スルーホール部分のそれぞれ焼成前および焼成後の説明
図、第４図Ａ，ｂは導電性粉末の割合が過大な導電体ペ
ーストを用いたスルーホール部分のそれぞれ焼成前およ
び焼成後の説明図、第５図は導電性粉末の割合が過小な
導電体ペーストを用いたスルーホール部分の焼成後の説
明図である。 ２ａ，２ｂ・・・スルーホール、３・・・セラミツク基
板、４ａ，４ｂ・・・導電体（白金リード線）、５，７
・・・導電体、８・・・導電体ペースト（焼成前）、８
′・・・導電体（焼成後）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セラミック基板に配設した複数の導電体を前記セラ
ミック基板に設けたスルーホールを介して電気的に接続
するのに用いるスルーホール充填用導電体ペーストであ
つて、５１〜７８容量％の白金粉末と２２〜４９容量％
のセラミック粉末とからなり、比表面積を１．０〜１０
．０ｍ＾２／ｇに調整した導電性粉末５０〜７０重量％
と、有機質ビクヒル３０〜５０重量％と、 を混じて成ることを特徴とするセラミック基板のスルー
ホール充填用導電体ペースト。 ２ セラミック粉末がセラミック基板とほゞ同一化学成
分系のセラミック素材からなる特許請求の範囲第１項記
載のセラミック基板のスルーホール充填用導電体ペース
ト。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55054254A JPS5922385B2 (ja) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | セラミツク基板のスル−ホ−ル充填用導電体ペ−スト |
| US06/247,943 US4409135A (en) | 1980-04-25 | 1981-03-26 | Paste containing electrically conducting powder to form conducting solid filler in cavity in ceramic substrate |
| GB8109739A GB2075066B (en) | 1980-04-25 | 1981-03-27 | Paste containing electrically conducting powder to form conducting solid filler in cavity in ceramic substrate |
| DE3115556A DE3115556C2 (de) | 1980-04-25 | 1981-04-16 | Paste zur Ausbildung eines elektrisch leitenden, festen Füllstoffes in einem Hohlraum eines Substrats aus keramischem Material und Verfahren zum Ausfüllen des Hohlraumes |
| FR8108253A FR2504519B1 (fr) | 1980-04-25 | 1981-04-24 | Pate contenant une poudre electriquement conductrice pour former une charge solide conductrice dans une cavite d'un substrat en ceramique et procede pour remplir la cavite d'un substrat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55054254A JPS5922385B2 (ja) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | セラミツク基板のスル−ホ−ル充填用導電体ペ−スト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152300A JPS56152300A (en) | 1981-11-25 |
| JPS5922385B2 true JPS5922385B2 (ja) | 1984-05-26 |
Family
ID=12965414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55054254A Expired JPS5922385B2 (ja) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | セラミツク基板のスル−ホ−ル充填用導電体ペ−スト |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4409135A (ja) |
| JP (1) | JPS5922385B2 (ja) |
| DE (1) | DE3115556C2 (ja) |
| FR (1) | FR2504519B1 (ja) |
| GB (1) | GB2075066B (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4599277A (en) * | 1984-10-09 | 1986-07-08 | International Business Machines Corp. | Control of the sintering of powdered metals |
| JPH01199497A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-08-10 | Ibiden Co Ltd | 電子部品塔載用基板 |
| DE3924518A1 (de) * | 1989-07-25 | 1991-01-31 | Haefele Umweltverfahrenstechik | Temperatursensor und verfahren zu seiner herstellung |
| JPH0461293A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Toshiba Corp | 回路基板及びその製造方法 |
| DE4100107A1 (de) * | 1991-01-04 | 1992-07-09 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur herstellung eines schichtsystems fuer gassensoren |
| EP0569799B1 (en) * | 1992-05-14 | 2000-09-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for making via conductors in multilayer ceramic substrates |
| DE19523978C2 (de) * | 1995-06-30 | 1998-05-20 | Siemens Ag | Abgassensor mit geringer Ansprechzeit |
| DE19523979A1 (de) * | 1995-06-30 | 1997-01-02 | Siemens Ag | Abgassensor mit Keramikgehäuse |
| EP1007308B1 (en) * | 1997-02-24 | 2003-11-12 | Superior Micropowders LLC | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
| US6338809B1 (en) | 1997-02-24 | 2002-01-15 | Superior Micropowders Llc | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
| DE19842276A1 (de) * | 1998-09-16 | 2000-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Paste zum Verschweißen von Keramiken mit Metallen und Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung |
| JP4257842B2 (ja) * | 2003-10-28 | 2009-04-22 | 富士フイルム株式会社 | 液滴吐出ヘッド及びその製造方法 |
| FI20070904A0 (fi) * | 2007-06-07 | 2007-11-26 | Focoil Oy | Menetelmä piirilevyjen valmistuksessa |
| JP5832479B2 (ja) * | 2012-08-09 | 2015-12-16 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ |
| US9892816B2 (en) * | 2013-06-27 | 2018-02-13 | Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc | Platinum containing conductive paste |
| DE102014209029A1 (de) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Platincermet und Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN104299738B (zh) * | 2014-09-18 | 2017-10-10 | 兴勤（常州）电子有限公司 | 一种电极电子组件及其制备方法 |
| US20190041350A1 (en) * | 2016-02-24 | 2019-02-07 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Metal paste for gas sensor electrode formation |
| WO2020251746A1 (en) * | 2019-06-10 | 2020-12-17 | Ferro Corporation | High adhesion resistive composition |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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