JPS62186407A - 導電性組成物 - Google Patents
導電性組成物Info
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- JPS62186407A JPS62186407A JP2771586A JP2771586A JPS62186407A JP S62186407 A JPS62186407 A JP S62186407A JP 2771586 A JP2771586 A JP 2771586A JP 2771586 A JP2771586 A JP 2771586A JP S62186407 A JPS62186407 A JP S62186407A
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Landscapes
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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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】
発明の属する技術分野
本発明は、絶縁基板上に電子回路を形成したり、電子部
品の電極を形成するために用いられる厚膜導電性組成物
、特に窒化アルミニウム系赫板に適合する導電性組成物
に関する。
品の電極を形成するために用いられる厚膜導電性組成物
、特に窒化アルミニウム系赫板に適合する導電性組成物
に関する。
従来の技術
近年エレクトロニクス技術分野において電子部品や電子
回路の小形化、高性能化が図られており、これに伴って
より多くの素子を一回路基板上に実装するようになって
きたが、実装音度が上がるにつれ、素子から発生する熱
の放散が重要な問題となる。
回路の小形化、高性能化が図られており、これに伴って
より多くの素子を一回路基板上に実装するようになって
きたが、実装音度が上がるにつれ、素子から発生する熱
の放散が重要な問題となる。
従来から回路基板として広く用いられているアルミナ系
セラミックスは、熱伝導率が低く、熱の放散性があまり
良くないため、最近窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化
珪素などの非酸化物系セラミックスが注目されている。
セラミックスは、熱伝導率が低く、熱の放散性があまり
良くないため、最近窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化
珪素などの非酸化物系セラミックスが注目されている。
これらは高い熱伝導性を有するとともに、回路基板に要
求される機械的強度や絶縁特性などの諸特性も優れてお
り、アルミナ系セラミックスに代わる電子回路用塞板と
して非常に有望である。
求される機械的強度や絶縁特性などの諸特性も優れてお
り、アルミナ系セラミックスに代わる電子回路用塞板と
して非常に有望である。
ところが従来導体回路を形成するために一般に使用され
ている導電性粉末とガラスなどの無機結合剤からなる導
電性組成物は、主としてアルミナ基板用に開発されたも
のであり、例えば窒化アルミニウム（ＡＩＮ）を基板と
して用いる場合は、焼付けしても全く接着しないか又は
接着強度が非常に弱く、実用に供し得ない。特開昭６０
−１７８６８７号には酸化銅を含む導電性組成物を用い
る場合、ＡｌＮ１板に対して良好な接着強度を示すこと
が記載されているが、酸化銅によっである程度は改善で
きるものの、充分満足のいくものどは言えなかった。
ている導電性粉末とガラスなどの無機結合剤からなる導
電性組成物は、主としてアルミナ基板用に開発されたも
のであり、例えば窒化アルミニウム（ＡＩＮ）を基板と
して用いる場合は、焼付けしても全く接着しないか又は
接着強度が非常に弱く、実用に供し得ない。特開昭６０
−１７８６８７号には酸化銅を含む導電性組成物を用い
る場合、ＡｌＮ１板に対して良好な接着強度を示すこと
が記載されているが、酸化銅によっである程度は改善で
きるものの、充分満足のいくものどは言えなかった。
発明が解決しようとする問題点
本発明は熱放散性の優れたＡＩＮ基板上に焼付けしたと
き充分な接着強度で接着し、かつ導電性、半田付は性等
の諸特性の浸れた導体回路を形成し得る導電性組成物を
得ることを目的とするものである。
き充分な接着強度で接着し、かつ導電性、半田付は性等
の諸特性の浸れた導体回路を形成し得る導電性組成物を
得ることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、導電性粉末とガラス質フリットを主成分とづ
る導電性組成物に、酸化クロムを添加したことを特徴と
する窒化アルミニウム基板用導電性組成物である。
る導電性組成物に、酸化クロムを添加したことを特徴と
する窒化アルミニウム基板用導電性組成物である。
作用
本発明の特徴は導電性組成物に酸化クロムを添加するこ
とにあり、これによってＡＩ Ｎ１１ｉ板に対する接着
性が著しく改善される。即ち酸化クロムを含有する導電
性組成物をＡＩＮ基板上に焼付けすることにより、基板
に強固に種石した導体被膜を形成することができる。又
（ｑられる導体被膜は高導電性で、半田濡れ性も良好で
ある。
とにあり、これによってＡＩ Ｎ１１ｉ板に対する接着
性が著しく改善される。即ち酸化クロムを含有する導電
性組成物をＡＩＮ基板上に焼付けすることにより、基板
に強固に種石した導体被膜を形成することができる。又
（ｑられる導体被膜は高導電性で、半田濡れ性も良好で
ある。
酸化クロムは、Ｃｒ２０ｊの形で添加するのが普通であ
るが、Ｃｒ Ｏ，Ｃｒ ０２ 、Ｃｒ ２Ｏ３など他の
酸化物の形でもよい。あるいはクロムを含む多成分酸化
物、例えばクロムと銅を含む酸化物などの形で含有させ
ても差支えない。
るが、Ｃｒ Ｏ，Ｃｒ ０２ 、Ｃｒ ２Ｏ３など他の
酸化物の形でもよい。あるいはクロムを含む多成分酸化
物、例えばクロムと銅を含む酸化物などの形で含有させ
ても差支えない。
酸化クロムは少嬉でも接着強度の向上に効果があり、組
成や要求される電極特性に応じて配合機を適宜決定する
。添加量が多すぎると導電性粉末の焼結が阻害されて膜
強度が弱くなり、又導電性も低下するので、導電性粉末
１００重ｆａ部に対してＣｒ２Ｏ３換算で１０重患部以
下とするのが望ましい。好適な配合量は導電成分の種類
によっても異イｃるが、およそ０．１〜５重量部の範囲
で最もよい効果が得られる。
成や要求される電極特性に応じて配合機を適宜決定する
。添加量が多すぎると導電性粉末の焼結が阻害されて膜
強度が弱くなり、又導電性も低下するので、導電性粉末
１００重ｆａ部に対してＣｒ２Ｏ３換算で１０重患部以
下とするのが望ましい。好適な配合量は導電成分の種類
によっても異イｃるが、およそ０．１〜５重量部の範囲
で最もよい効果が得られる。
導電性粉末としては銀、パラジウム、金、白金、銅、ニ
ッケル又はこれらの合金、混合物など、従来から導電材
料として用いられているものがいずれも使用できる。
ッケル又はこれらの合金、混合物など、従来から導電材
料として用いられているものがいずれも使用できる。
ガラスフリットの種類に特に制限はなく、例えばＰｂ
０−８２０３−８ｉ ０２系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−８ｉ
０２−Ｚｎ Ｏ系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−８ｉ ０２−
Ｃａ ０−ＡＩ ２０３系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−８ｉ
０２−Ｃａ ０−ＡＩ ２０３−Ｚｎ Ｏ系、Ｃａ ０
−Ｂａ ０−８ｉ ０２系など、種々のものを用いるこ
とができる。但し組成によってはＡＩＮとの反応性が高
いためにブリスタやクラックを引起こすことがあるので
、基板とこのような反応を起こしにくいものを選択して
用いることが望ましい。
０−８２０３−８ｉ ０２系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−８ｉ
０２−Ｚｎ Ｏ系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−８ｉ ０２−
Ｃａ ０−ＡＩ ２０３系、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−８ｉ
０２−Ｃａ ０−ＡＩ ２０３−Ｚｎ Ｏ系、Ｃａ ０
−Ｂａ ０−８ｉ ０２系など、種々のものを用いるこ
とができる。但し組成によってはＡＩＮとの反応性が高
いためにブリスタやクラックを引起こすことがあるので
、基板とこのような反応を起こしにくいものを選択して
用いることが望ましい。
更に本発明組成物には、半田付【プ性やエージング強度
等の改ｍの目的で、従来から導電性組成物に普通に使用
されでいる酸化ビスマス、酸化銅、酸化カドミウムなど
の金属酸化物や、焼成中に分解して金属酸化物を生成す
る金属有機化合物等を含有させてもよい。これらの金属
酸化物は導電性粉末と複合粉末の形で添加してもよく、
又ガラスの一成分として含有させることもできる。
等の改ｍの目的で、従来から導電性組成物に普通に使用
されでいる酸化ビスマス、酸化銅、酸化カドミウムなど
の金属酸化物や、焼成中に分解して金属酸化物を生成す
る金属有機化合物等を含有させてもよい。これらの金属
酸化物は導電性粉末と複合粉末の形で添加してもよく、
又ガラスの一成分として含有させることもできる。
これらの成分は適当な有機ビヒクルに分散させてペース
ト状とし、スクリーン印刷等公知の方法で基板上に塗布
し、乾燥した後、常法に従って焼成することにより導体
を形成する。
ト状とし、スクリーン印刷等公知の方法で基板上に塗布
し、乾燥した後、常法に従って焼成することにより導体
を形成する。
実施例
実施例Ｉ
Ｐｄ粉末 ２０車晒部Ａ（ｌ粉末
８０重量部ガラス質フリット
４重１ｆｉ部Ｂｉ２Ｏ３粉末
４重傷部Ｃｒ２Ｏ３粉末 ２重量部上記
組成物を混合し、適当量の有機ビヒクルと共に混練して
ｙＪ電性ペーストを装造した。但しガラスフリットは、
ＰｂＯ−３ｉ０２−（：、ａＱ−Ａｌ２Ｏ２−８２０３
−Ｚｎ Ｏ系の非晶質ガラスであり、有機ビヒクルはエ
チルセルロース及びアルキッド樹脂のジブチルフタレー
ト／テルピネオール混合溶剤溶液である。
８０重量部ガラス質フリット
４重１ｆｉ部Ｂｉ２Ｏ３粉末
４重傷部Ｃｒ２Ｏ３粉末 ２重量部上記
組成物を混合し、適当量の有機ビヒクルと共に混練して
ｙＪ電性ペーストを装造した。但しガラスフリットは、
ＰｂＯ−３ｉ０２−（：、ａＱ−Ａｌ２Ｏ２−８２０３
−Ｚｎ Ｏ系の非晶質ガラスであり、有機ビヒクルはエ
チルセルロース及びアルキッド樹脂のジブチルフタレー
ト／テルピネオール混合溶剤溶液である。
このペース１−を徳山曹達株式会社装ＡＩＮ基板上に
１．５ｍｍＸ １．５ｍｍの正方形パターンでスクリ
ーン印刷した後１５０℃で１０分間乾燥し、次いで、空
気中ピーク温度９２０℃、３０分サイクルで焼成を行っ
た。
１．５ｍｍＸ １．５ｍｍの正方形パターンでスクリ
ーン印刷した後１５０℃で１０分間乾燥し、次いで、空
気中ピーク温度９２０℃、３０分サイクルで焼成を行っ
た。
得られた導体膜に直径０．５龍の半田めっき銅リード線
を半田付けし、初期接着強度及び１５０℃で４８時間エ
ージングした後の接着強度を測定したところ、それぞれ
１．６３ ｋｇ、１．１４ ｋｇであった。尚、接着強
度はリードを基板に対して垂直方向に引張ったときの剥
離強度である。
を半田付けし、初期接着強度及び１５０℃で４８時間エ
ージングした後の接着強度を測定したところ、それぞれ
１．６３ ｋｇ、１．１４ ｋｇであった。尚、接着強
度はリードを基板に対して垂直方向に引張ったときの剥
離強度である。
又１０耶ｘｌＯｍｍの導体膜を形成し、直径２．５１の
半田ボールを載せて２３０℃に３０秒間保持した後の半
田の拡がりから半田濡れ性を求めたところ、６５％であ
った。
半田ボールを載せて２３０℃に３０秒間保持した後の半
田の拡がりから半田濡れ性を求めたところ、６５％であ
った。
実施例２〜４
ガラス質フリット、Ｂｉ ２０３及びＣｒ２Ｏ３の吊を
表１のとおりとし、他は実施例１と同様にしてＡＩＮ基
板ヒに導体被膜を形成した。それぞれ接着強度及び半田
濡れ性を測定した結果を表１に示した。
表１のとおりとし、他は実施例１と同様にしてＡＩＮ基
板ヒに導体被膜を形成した。それぞれ接着強度及び半田
濡れ性を測定した結果を表１に示した。
比較例１
Ｃｒ・２０３粉末を配合しない以外は実施例１と同じ組
成のペーストを作り、実施例１と同様にしてＡｔ ＮＪ
Ｊ板上に焼付けを行った。得られた導体被膜は基板に対
する接着強度が非常に弱く、リード線を半田付けする際
剥離した。
成のペーストを作り、実施例１と同様にしてＡｔ ＮＪ
Ｊ板上に焼付けを行った。得られた導体被膜は基板に対
する接着強度が非常に弱く、リード線を半田付けする際
剥離した。
比較例２
ＣｒｚＯ３粉末に代えてＣＵ２０粉末を２ｍｍ部配合す
る以外は、実施例１と同様にしてＡＩＮ基板上に導体被
膜を形成した。初期強度及びエージング後の強度は、そ
れぞれ０．７７ ｋｇ、 ０．４５ ｋｇであった。
る以外は、実施例１と同様にしてＡＩＮ基板上に導体被
膜を形成した。初期強度及びエージング後の強度は、そ
れぞれ０．７７ ｋｇ、 ０．４５ ｋｇであった。
表１
Ｘ印は接着強度が弱く、リード線の半田付は時に剥離し
たことを表わす。
たことを表わす。
実施例５
Ｐｄ粉末 ３ｍｍ部八〇粉末
９７重量部ガラス貿フリット
３ｍｍ部Ｂｉ２Ｏ３粉末 ４ｍｍ
部Ｃｒ２Ｏ３粉末 ０．５重量部上記組成物
を混合し、適当ｍの有機ビヒクルと共に混練して導電性
ペーストを得た。但しガラスフリットはＣａ ０−Ｂａ
０−８ｉ ０２系の非晶質ガラスであり、有機ビヒク
ルはエチルセルロース及びアルキッド樹脂のジブチルフ
タレート／テルピネオール混合溶剤溶液である。
９７重量部ガラス貿フリット
３ｍｍ部Ｂｉ２Ｏ３粉末 ４ｍｍ
部Ｃｒ２Ｏ３粉末 ０．５重量部上記組成物
を混合し、適当ｍの有機ビヒクルと共に混練して導電性
ペーストを得た。但しガラスフリットはＣａ ０−Ｂａ
０−８ｉ ０２系の非晶質ガラスであり、有機ビヒク
ルはエチルセルロース及びアルキッド樹脂のジブチルフ
タレート／テルピネオール混合溶剤溶液である。
このペーストを徳山費達株式会社製ＡＩ ＮＷ根板上１
．５１１Ｘ １，５１ｍの正方形パターンでスクリー
ン印刷した後１５０℃で１０分間乾燥し、次いで、空気
中ピーク温度８５０℃、３０分サイクルで焼成を行った
。
．５１１Ｘ １，５１ｍの正方形パターンでスクリー
ン印刷した後１５０℃で１０分間乾燥し、次いで、空気
中ピーク温度８５０℃、３０分サイクルで焼成を行った
。
得られた導体膜に直径０．５ｎの半田めっき銅リード線
を半田付けし、初期接着強度及び１５０℃で４８時間エ
ージングした後の接着強度を測定し、結果を表２に示し
た。
を半田付けし、初期接着強度及び１５０℃で４８時間エ
ージングした後の接着強度を測定し、結果を表２に示し
た。
又実施例１と同様にして半田源れ性を調べ、表２に併せ
て示した。
て示した。
実施例６〜８
ガラス質フリット、！３ｉｚＯｘ及びＣｒ２Ｏ：＋のΦ
を表２のとおりとし、他は実施例５と同様にしてＡＩ
ＮＪＪ板上に導体被膜を形成した。それぞれ接着強度と
半田濡れ性を測定し、結果を表２に示した。
を表２のとおりとし、他は実施例５と同様にしてＡＩ
ＮＪＪ板上に導体被膜を形成した。それぞれ接着強度と
半田濡れ性を測定し、結果を表２に示した。
比較例３
Ｃｒ２０３粉末を配合しない以外は実施例５と同じ組成
のペース１−を作り、実施例５と同様にしてＡＩ Ｎｌ
板上に焼付けを行った。得られた導体被膜は基板に対す
る接着強度が非常に弱く、リード線を半田付けする際剥
離した。
のペース１−を作り、実施例５と同様にしてＡＩ Ｎｌ
板上に焼付けを行った。得られた導体被膜は基板に対す
る接着強度が非常に弱く、リード線を半田付けする際剥
離した。
比較例４
ＣｒｚＯ３粉末に代えてＣＬｌ ２０粉末を２ｍｍ部配
合する以外は実施例１と同様にしてＡＩＮ基板上に導体
被膜を形成し、強度と半田濡れ性を表２に示した。
合する以外は実施例１と同様にしてＡＩＮ基板上に導体
被膜を形成し、強度と半田濡れ性を表２に示した。
（以下余白）
表２
実施例９
ＣＩＪ粉末 １００重洛部ガラス質フ
リット ４ｍｍ部ＣｒｚＯ３粉末
４重重部上記組成物を混合し、有機ビヒクルと
共に混練して導電性ペーストを製造した。但しガラスフ
リットは、Ｐｂ ０−Ｂ２０３−７ｎ ０−３ｎ ０２
−８ｉ ０２系の結晶性ガラスであり、有機ビヒクルは
エチルセルロースの２．２．４−トリメチル１．３−ベ
ンタンジオールモノイソブチレート溶液である。
リット ４ｍｍ部ＣｒｚＯ３粉末
４重重部上記組成物を混合し、有機ビヒクルと
共に混練して導電性ペーストを製造した。但しガラスフ
リットは、Ｐｂ ０−Ｂ２０３−７ｎ ０−３ｎ ０２
−８ｉ ０２系の結晶性ガラスであり、有機ビヒクルは
エチルセルロースの２．２．４−トリメチル１．３−ベ
ンタンジオールモノイソブチレート溶液である。
このペーストを徳山曹達株式会社製ＡＩＮ基板上に１．
５ｍｍｘ １．５ｕの正方形パターンでスクリーン印
刷した後１２０℃で５分間乾燥し、次いで窒素雰囲気中
ピーク温度９００℃、６０分サイクルで焼成を行った。
５ｍｍｘ １．５ｕの正方形パターンでスクリーン印
刷した後１２０℃で５分間乾燥し、次いで窒素雰囲気中
ピーク温度９００℃、６０分サイクルで焼成を行った。
得られた導体膜に直径０．５ｍｍの半田めっき銅リード
線を半田付けし、初期接着強度及び１５０℃で４８時間
エージングした後の接着強度を測定したところ、それぞ
れ２．２８誌、２．２１ ｋｇであった。
線を半田付けし、初期接着強度及び１５０℃で４８時間
エージングした後の接着強度を測定したところ、それぞ
れ２．２８誌、２．２１ ｋｇであった。
比較例５
Ｃｒ２０３粉末を配合しない以外は実施例９と同じ組成
のペーストを作り、実施例９と同様にしてＡＩＮ基板上
に焼付けを行った。得られた導体被膜の初期及びエージ
ング強度はそれぞれ１．２６−１０．７３ｋｇｔ’あっ
た。
のペーストを作り、実施例９と同様にしてＡＩＮ基板上
に焼付けを行った。得られた導体被膜の初期及びエージ
ング強度はそれぞれ１．２６−１０．７３ｋｇｔ’あっ
た。
効果
実施例からも明らかなように、従来の導電性組成物に酸
化クロムを添加することによりＡＩ Ｎ基板と強固に接
着した、優れた導体被膜を形成することができる。従っ
て熱放散性の良好なＡＩＮ系セラミックスを回路基板と
して実用化することができ、これによって一層実装密度
を上げることが可能になり、産業上極めて有利である。
化クロムを添加することによりＡＩ Ｎ基板と強固に接
着した、優れた導体被膜を形成することができる。従っ
て熱放散性の良好なＡＩＮ系セラミックスを回路基板と
して実用化することができ、これによって一層実装密度
を上げることが可能になり、産業上極めて有利である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性粉末とガラス質フリットを主成分とする導電
性組成物に、酸化クロムを添加したことを特徴とする窒
化アルミニウム基板用導電性組成物。 ２ 酸化クロムの添加量が、導電性粉末１００重量部に
対してＣｒ＿２Ｏ＿３換算で１０重量部以下（但し０を
含まない）である特許請求の範囲第１項記載の導電性組
成物。 ３ 導電性粉末が銀、パラジウム、金、白金、銅及びニ
ッケルからなる群より選ばれる１種又は２種以上である
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の導電性組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2771586A JPS62186407A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 導電性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2771586A JPS62186407A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 導電性組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186407A true JPS62186407A (ja) | 1987-08-14 |
| JPH0368485B2 JPH0368485B2 (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12228698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2771586A Granted JPS62186407A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 導電性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186407A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02276105A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-13 | Nippon Cement Co Ltd | 導体ペースト |
| JPH04269403A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Nec Kagoshima Ltd | 導電性ペースト |
| JP2010010394A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック配線基板 |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP2771586A patent/JPS62186407A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02276105A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-13 | Nippon Cement Co Ltd | 導体ペースト |
| JPH04269403A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Nec Kagoshima Ltd | 導電性ペースト |
| JP2010010394A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミック配線基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0368485B2 (ja) | 1991-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |