JPS61148701A - 電子回路用導電膜の形成方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、焼付型導電ペーストに係り（例えばコンデン
サーの電極、ハイブリッドＩＣの回路導体等に用いられ
る焼付型導電ペーストに関する。

従来の技術 ］ンデンサー、ハイブリッドＩＣのような電気部品は電
気機器の回路構成部品として広く使用されている。これ
らの電気部品は、例えばセラミックコンデンサーのよう
に電極を導電膜で形成し、これにリードをはんだ付けし
たり、ハイブリッドＩＣのように回路導体を導電膜で形
成するために導電ペーストを用いることが行われている
。

これらのうち例えばセラミックコンデンサー用の導電ペ
ーストは、例えば亜鉛粉末６５〜８５重量％、ガラス粉
末０．０１〜３重量％及びエチルセルローズ（樹脂）の
α−ターピネオール（溶剤）１０〜２０％溶液のバイン
ダー１０〜３０重量％からなるものが知られている。こ
の導電ペーストがセラミック本体の両側表面に塗布され
、第２図に示す加熱プロフィールにしたがって焼付され
る。

このようにして両側に亜鉛の金属膜からなる電極ができ
る。これらを無電解銅メッキ浴に２５℃、２０分間浸漬
して亜鉛金属膜上に銅メッキ膜を形成した後、この銅メ
ッキ膜の表面と、リード線又は回路基板上の電極膜とを
、いわゆるフローはんだによりはんだ付けを行なってい
る。

発明が解決しようとする問題点 ところが、上述したような加熱プロフィールにしたがっ
て焼付されると、亜鉛粉末が特に高温に曝されたときに
酸化され易くなり、この亜鉛の酸化物のできたところに
は銅メッキの析出が良く行われない、このような銅メッ
キ膜の薄いところでは、薄融はんだ温度は２７０℃にも
なるので銅メン、　　キ膜が溶出し、てはんだに溶は込
む、いわゆる電極食われの現象を生じ、はんだ付けされ
ないという問題点を生じる。

問題点牽解決するための手段 本１発明は、金属粉末、熱溶融性固着剤粉末及びバイン
ダー用樹脂を少なくとも含有するペーストであって、上
記バインダー用樹脂に燃焼温度が５００℃である硬化型
樹脂を用いたことを特徴とする焼付型導電ペーストを提
供するものである。

次に零発−明゛を第１図を参照して詳細に説明する。

本尭明社おける焼付型導電−一ストは、金属粉末、熱溶
融性固着剤粉末及びバインダーを少なくとも含有するが
、金属粉末はこの焼付型導電ペーストが塗布された後焼
付されて導電体を形成するためのものであり、熱溶融性
固着剤粉末はこの導電ペースト塗膜の焼付により溶融し
て上記金属粉末を被塗面に固着させるためのものであり
、またバインダーは焼付型導電ペーストが被塗面に塗布
されたとき上記金属粉末と熱溶融固着剤粉末をこの被′
塗面に保持し、上記焼付のとき燃焼して揮散されるもの
である。

上記金属粉末には、例えば亜鉛粉末、銅粉末、ニッケル
粉末その他従来使用されている金属、柳末が例示され、
熱溶融性固着剤粉末には例えばホウケイ酸亜鉛ガラス、
ホウ酸鉛ガラ゛ス、ホウケイ酸亜鉛ガラス等の従来使用
されているものが例、示される。バインダー用樹脂には
、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂のように、主に
光線、電子線等の照射線エネルギーにより硬化できるも
ののほか、ポリイソシアネートとポリエステル又はポリ
アルキレングリコールのような特に加熱をしなくても経
時的に硬化するようなもの、あるいは乾性油又はその変
性物のような酸化重合型のようなもの、あるいはエポキ
シ、アクリル等の熱硬化性樹脂も含まれる。これらのう
ち、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂はその硬化時
に熱を必要としないので金属粉末の酸化が促進されるの
を抑制できる点と、その硬化速度が速いので生産性を高
めることができる点で好ましい、　　　　　　　゛・紫
外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂には、例えばエポキ
シアクリレート、ポリブタジエ゛シナクリレート、ウレ
タンアクリレート等のアクリル酸変性物、これらのア゛
クリル酸の代わりにメタクリル酸を用いたメタク・リル
酸変性物、不飽和ポリエステル等が挙げられる。　。

紫外線硬化型樹脂をバインダー用樹脂に用いるときには
、光開始剤を用いることが好ましく、こ□れにはベンゾ
イン、アセトフェノン、ベンジル、ベンゾフェノン、ベ
ンゾインブチルエーテル等が例示される。　　　　　・ 熱硬化性樹脂をバインダー用樹脂として用いるときは硬
化剤を用いることが好ましく、これにはトリアリルスル
フオニウム、バイトロバ′−オキサイド等が例示される
。

本発明におけるバインダーには、その外にエチルセルロ
ーズ等の繊維素誘導体、熱可塑性樹脂、等も併用して、
焼付型導電ペーストの流動性やその塗膜表面のベタツキ
を少なくするようなこともできる。

また、本発明の導電ペーストには、上記の金属粉末、熱
溶融固着剤粉末及びバインダー用樹脂を少なくとも含む
が、この外にも通常は溶剤が含有され、これらの溶剤に
はα−ターピネオール、ブチルカルピトールアセテート
、カルピトールアセテート等が例示される。　　　　　
　　　、上記のような焼付型導電ペーストが被塗面に塗
布されてから硬化処理を施され、壬の硬化の程度をどの
ようにするかは、バインダーの組成の内的条件と紫外線
あるいは電子線の強度等の外的硬化条件により決められ
るが、バインダー用樹脂の燃焼終了温度は５００℃以上
、好ましくは５００℃〜６００℃である。

本発明における焼付型導電ペーストの組成比は、金属粉
末に亜鉛粉末、熱溶融性固着剤粉末にガラス、バインダ
ーに紫外線硬化型樹脂を用いた場合、亜鉛粉末６８〜８
６重量％、ガラス粉末０．０１〜３重量％、紫外線硬化
樹脂１５〜３０重量％、光開始剤０．３〜２０重量％が
好ましいが、これに限られるものではない。これらの各
成分の配合割合は、焼付型導電ペーストの塗膜が焼付さ
れた後の導電性、金属膜の被塗面に対する固着力及び後
述するように焼付する際に金属粉末をバインダーで覆っ
ておく時間をどのようにするかによって決められる。な
お、光開始剤を用いず電子線硬化型樹脂を上記紫外線硬
化樹脂の代わりに用いれば電子線硬化型のバインダー用
樹脂にすることもできる。

本発明に係る導電ペース゛トは、セラミックコンデンサ
ーの電極のみならずハイブリッドＩＣの回路導体、セラ
ミック多層回路基板等のために使用できる。

作用 上記のような樹脂を焼付型導電ペーストに含有させた塗
膜を形成すると、硬化膜は非硬化型樹脂膜に比べ耐熱性
が向上するため、例えば第１図に示すように、バインダ
ー用樹脂の燃焼温度が高くなり、金属粉末がバインダー
用樹脂から露出される時期が遅れる結果、第１図の斜線
部分の領域が小さくなり、金属粉末が酸化される程度が
少くなる。

実施例 次に本発明の実施例を第３図を参照して説明する。

実施例１ 焼付型導電ペーストの作成 亜鉛粉末（粒径分布０．１〜３０μ）　　　　１００ｇ
ホウケイ酸ナマリガラス粉末 （粒径４４μ以下、３２５メツシユ通過）　　　３ｇエ
ポキシアクリレート　　　　　　　　　３０ｇ（エポキ
シアクリレートの８５％ ２−エチルへキシルアクリレート溶液）ベンゾイン　　
　　　　　　　　　゛　１ｇなお、エポキシアクリレー
トはアクリル酸３０％変性物である。

上記配合物を播潰機で１５時間混合して焼付導電ペース
トを調製した。粘度は３５０ポイズであった。

この焼付型導電ペーストを示差熱分析した結果、５８０
℃で樹脂の燃焼が終了したことを確認した。

電極用塗膜の作成 この焼付型導電ペーストを用いて２００メツシユのスク
リーン印刷により縦横５０ｆｌのアルミナ板に直径６１
１ｍの円形の電極用塗膜を２５個形成し、つい゛で紫外
線照射装置（２５００人〜４５００人、強度８０Ｗ−ｃ
ｎ）を用いてこれらの塗膜に光源から２０（！ｌ離して
２０秒紫外線を照射した。このような電極用塗膜を別の
他の３枚のアルミナ板についても形成し、合計で１００
個分の電極用塗膜を作成した。

電極用塗膜の焼付 次にそれぞれのアルミナ板を空気流通雰囲気の炉中で第
３図にしたがった加熱プロフィールで焼付けた。焼付を
終えたアルミナ板上には金属光沢のある亜鉛皮膜が目視
され、その亜鉛皮膜はアルミナ板に良く固着されていた
。

銅メツキ処理 この焼付したアルミナ板を銅メッキ浴（市販品）、　　
　に２５℃、２０分間浸漬し、メッキ処理を施した。亜
鉛皮膜は約１．３μの銅メッキ膜で覆われた。

はんだ耐熱性試験 ２７０℃のはんだ浴に上記アルミナ板をそれぞれの銅メ
ッキ膜がはんだ液中に完全に浸漬されるように搬入し、
そのまま１５秒保持してから取り出し、それぞれの銅メ
ッキを施された電極膜がはんだで被覆された面積を目視
により測定し、はんだで９０％以上被覆されているもの
を良好とし、これより少ないものを不良とした。

その結果、電極膜１００個の全てについて良好であった
。

実施例２〜４ 実施例１において、エポキシアクリレートの代わりにそ
れぞれ不飽和ポリエステル、ポリブタジェンアクリレー
ト、ウレタンアクリレートを用いた以外は同様にしてそ
れぞれ実施例２〜４の焼付型導電ペーストを作成し、こ
れらのそれぞれの焼付型導電ペーストについて実施例１
と同様の操作を行ってはんだ耐熱性試験を行なったとこ
ろ、それぞれの実施例２〜４の電極膜１００個は実施例
１と同様に全て良好であった。

実施例５ 実施例１において、ベンゾインＩｇを除いてそのほがま
同じ配合の導電ペーストを作成し、これを実施例１と同
様に塗布し、今度は電子線照射（強度Ｉ　Ｍｒａｄ、３
秒間）を行って電極用塗膜を形成し、これに実施例１と
同様に銅メッキを施し、さらにはんだ耐熱性試験を行っ
たところ、実施例１と同様に１００個の電極膜について
全て良好であった。

比較例 実施例１において、エポキシアクリレート３０ｇとベン
ゾインＩｇの代わりにエチルセルローズのα−ターピネ
オール１０重置％溶液２０ｇ用いた以外は同様にして導
電ペーストを作成した。この導電ペーストを示差熱分析
した結果、３７０℃で樹脂の燃焼が終了したことを確認
した。この導電ペーストを実施例１と同様に操作しては
んた耐熱性試験を行ったところ、電極用塗膜のうちはん
だ被覆面積が９０％に達しないものは１００個のうち６
４個であったΦ 以上のように、実施例と比較例では、はんだ耐熱性に顕
著な差があり、これは実施例のものの焼付型導電ペース
トの硬化塗膜が耐熱性があり、焼付時に金属粉末の空気
酸化を抑制した結果であることが窺える。

上記は金属粉末に亜鉛粉末を用いた場合であったが、こ
の亜鉛粉末と同様に使用される他の金属についても同様
である。

発明の効果 本発明によれば、導電ペーストのバインダーに上記のよ
うな硬化型樹脂を用いるようにしたので、例えばコンデ
ンサー等の電極の焼付中に塗膜の金属粉末はバインダー
用樹脂に保護される時間が長く、したがってその金属が
空気にふれる時間が短くなるのでそれだけ金属粉末の酸
化を抑制できる。

これにより例えばさらに銅メッキを施してはんだ付けす
るときにもそのはんだ付は不良を減少することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼付型導電ペーストの一例による塗膜
を焼付した際の作用説明図、第２図は従来の導電ペース
トの第１図に相当する説明図、第３図は本発明の実施例
の焼付型導電ペーストの加熱プロフィールを示す図であ
る。 昭和５９年１２月２４日 第１図 （’Ｃ） 第２図 ０　　　　　１５　　　　　３０　　　４０　　　　　
　　６０（分］第３図 手続補正書（自船 昭和５９年１２月２８日 特許庁長官　志　賀　　学　　殿 １・　事件の表示　　　７デー２２θり・ｒ昭和５９年
１２月２４日提出の特許願 ２、発明の名称 焼付型導電ペースト ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都台東区上野１丁目２番１２号 太陽誘電株式会社 代表者　川　１）　貢 ４、代理人０１０５ ６、補正により増加する発明の数　なし７、補正の対象 （２）明細書第３頁第１１行にｒ５０　Ｇ’ＣＪとある
を、ｒｓｏｏ℃以上」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 （１１金属粉末、＃８溶融性固着剤粉末及びバインダー
用樹脂を少なくとも含有するペーストであって、上記バ
インダー用樹脂に燃焼温度が５００℃社である硬化型樹
脂を用いたことを特徴とする焼付型導電ペースト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属粉末、熱溶融性固着剤粉末及びバインダー用
   樹脂を少なくとも含有するペーストであって、上記バイ
   ンダー用樹脂に燃焼温度が５００℃である硬化型樹脂を
   用いたことを特徴とする焼付型導電ペースト。