KR102639865B1 - Powder composition for forming thick film conductor and paste for forming thick film conductor - Google Patents

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Abstract

(과제) 도금이 부착되기 쉬운 후막 도체를 형성할 수 있는, 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트를 제공한다.
(해결 수단) 도전 분말과, 납 프리 유리 분말과, 산화망간 분말을 포함하고, 상기 유리 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 5 질량부 이하이고, 상기 산화망간 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하인, 후막 도체 형성용 분말 조성물.
(Problem) To provide a powder composition for forming a thick film conductor and a paste for forming a thick film conductor, which can form a thick film conductor to which plating is easy to adhere.
(Solution) A conductive powder, lead-free glass powder, and manganese oxide powder are included, and the content of the glass powder is 1.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, and the manganese oxide A powder composition for forming a thick film conductor, wherein the powder content is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.

Description

후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트{POWDER COMPOSITION FOR FORMING THICK FILM CONDUCTOR AND PASTE FOR FORMING THICK FILM CONDUCTOR}Powder composition for forming thick film conductors and paste for forming thick film conductors {POWDER COMPOSITION FOR FORMING THICK FILM CONDUCTOR AND PASTE FOR FORMING THICK FILM CONDUCTOR}

본 발명은, 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칩 저항기, 저항 네트워크 및 하이브리드 IC 등을 제조할 때, 세라믹스 기판 상 등에, 후막 도체를 형성하기 위해 사용하는 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트, 특히, 납 프리 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트에 관한 것이다.The present invention relates to a powder composition for forming a thick film conductor and a paste for forming a thick film conductor. More specifically, it is used to form a thick film conductor on a ceramic substrate, etc. when manufacturing chip resistors, resistance networks, hybrid ICs, etc. It relates to a powder composition for forming a thick film conductor and a paste for forming a thick film conductor, and particularly to a powder composition for forming a lead-free thick film conductor and a paste for forming a thick film conductor.

후막 기술을 이용하여 후막 도체를 형성하는 경우, 일반적으로, 도전율이 높은 도전 분말을, 유리 분말 등의 산화물 분말과 함께, 유기 비히클 중에 분산시켜, 후막 도체 형성용 페이스트를 얻는다. 그리고, 이 페이스트를, 알루미나 기판 등의 세라믹스 기판 상에, 스크린 인쇄법 등을 이용하여, 소정 형상으로 도포하고, 500 ℃ 이상 900 ℃ 이하에서 소성하여, 후막 도체를 형성하는 것이 실시되고 있다.When forming a thick film conductor using thick film technology, generally, conductive powder with high electrical conductivity is dispersed in an organic vehicle together with oxide powder such as glass powder to obtain a paste for forming a thick film conductor. Then, this paste is applied to a ceramic substrate such as an alumina substrate in a predetermined shape using a screen printing method or the like, and fired at 500°C or more and 900°C or less to form a thick film conductor.

도전 분말로는, 공기 분위기 중에서 소성 가능한 도전율이 높은 Au, Ag, Pd 및 Pt 등의 수 평균 입자경 10 ㎛ 이하의 분말이 사용되고 있고, 이들 중, 저렴한 Ag 분말 및 Pd 분말이, 주로 사용되고 있다.As the conductive powder, powders with a number average particle size of 10 μm or less, such as Au, Ag, Pd, and Pt, which have high electrical conductivity and can be fired in an air atmosphere, are used. Among these, inexpensive Ag powder and Pd powder are mainly used.

유리 분말로는, 연화점의 제어가 용이하고, 화학적 내구성이 높은 붕규산납계 유리 분말, 또는 알루미노붕규산납계 유리 분말이 사용되고 있다. 그러나, 최근, 환경 오염을 방지하는 관점에서, 납을 함유하지 않는 도체 페이스트에 대한 요구가 높아지고 있는 점에서, 유리 분말로서, 이들을 대체할 재료가 요구되고 있다. 그리고 특허문헌 1 에는, 납 프리의 후막 도체 형성용 조성물이 개시되어 있다.As the glass powder, lead borosilicate-based glass powder or alumino-borosilicate-based glass powder, which has an easy softening point control and high chemical durability, is used. However, in recent years, from the viewpoint of preventing environmental pollution, the demand for conductor pastes that do not contain lead is increasing, and therefore, materials to replace these as glass powder are required. And Patent Document 1 discloses a composition for forming a lead-free thick film conductor.

그런데, 이와 같은 후막 도체 형성용 조성물을 사용하여 형성되는 후막 도체는, 전자 공업에서 사용되는 칩 저항기, 저항 네트워크, 하이브리드 IC 등의 전자 부품의 전극 등으로서 적용되고 있다. 예를 들어, 도 1 의 단면 모식도에 나타내는 바와 같이, 칩 저항기 (100) 는, 알루미나 기판 (10) 과, 후막 도체에 의해 형성된 상면 전극 (21) 과 측면 전극 (22) 과 이면 전극 (23) 으로 이루어지는 내부 전극 (20) 과, 산화루테늄계 후막 등으로 이루어지는 저항막 (30) 과, 저항을 덮는 절연 유리의 보호막 (40) 을 구비하고 있다. 또, 내부 전극 (20) 의 노출된 전극면에는, 납땜성을 향상시키기 위해, Ni 도금 등으로 이루어지는 중간 전극 (50) 과, Sn-Pb 땜납 도금이나 이것을 대체하는 Sn 계 합금의 납 프리 땜납 도금 등으로 이루어지는 외부 전극 (60) 이, 각각 전해 도금에 의해 추가로 형성되어 있다.However, thick film conductors formed using such compositions for forming thick film conductors are applied as electrodes of electronic components such as chip resistors, resistance networks, and hybrid ICs used in the electronics industry. For example, as shown in the cross-sectional schematic diagram of FIG. 1, the chip resistor 100 includes an alumina substrate 10, a top electrode 21 formed by a thick film conductor, a side electrode 22, and a back electrode 23. It is provided with an internal electrode 20 made of, a resistance film 30 made of a ruthenium oxide-based thick film, etc., and a protective film 40 of insulating glass that covers the resistance. In addition, in order to improve solderability, the exposed electrode surface of the internal electrode 20 is coated with an intermediate electrode 50 made of Ni plating or the like, and Sn-Pb solder plating or lead-free solder plating of a Sn-based alloy to replace this. External electrodes 60 made of etc. are each additionally formed by electrolytic plating.

일본 공개특허공보 2012-043622호Japanese Patent Publication No. 2012-043622

후막 도체 형성용 조성물은, 후막 도체와 알루미나 기판 등의 세라믹스 기판과의 밀착성을 확보하기 위해, 유리 분말을 함유한다. 그러나, 유리 분말의 함유량이 많으면 후막 도체에 도금이 잘 부착되지 않게 되는 문제가 있었다.The composition for forming a thick film conductor contains glass powder to ensure adhesion between the thick film conductor and a ceramic substrate such as an alumina substrate. However, if the content of glass powder is high, there is a problem in that plating does not adhere well to the thick film conductor.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여, 도금이 부착되기 쉬운 후막 도체를 형성할 수 있는, 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of these circumstances, the purpose of the present invention is to provide a powder composition for forming a thick film conductor and a paste for forming a thick film conductor that can form a thick film conductor to which plating is easy to adhere.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 후막 도체 형성용 분말 조성물은, 도전 분말과, 납 프리 유리 분말과, 산화망간 분말을 포함하고, 상기 유리 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 5 질량부 이하이고, 상기 산화망간 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하인, 후막 도체 형성용 분말 조성물이다.In order to solve the above problems, the powder composition for forming a thick film conductor of the present invention includes conductive powder, lead-free glass powder, and manganese oxide powder, and the content of the glass powder is set to 100 parts by mass of the conductive powder. , 1.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, and the content of the manganese oxide powder is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.

상기 산화망간 분말이, Mn3O4 분말이어도 된다.The manganese oxide powder may be Mn 3 O 4 powder.

상기 도전 분말이, 은 분말, 팔라듐 분말 및 백금 분말에서 선택되는 적어도 1 종이어도 된다.The electrically conductive powder may be at least one selected from silver powder, palladium powder, and platinum powder.

상기 유리 분말은, 유리 전이 온도가 400 ℃ 이상 600 ℃ 이하이고, 연화점이 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하여도 된다.The glass powder may have a glass transition temperature of 400°C or more and 600°C or less, and a softening point of 500°C or more and 700°C or less.

상기 유리 분말이, 비스무트를 포함해도 된다.The glass powder may contain bismuth.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트는, 상기 후막 도체 형성용 분말 조성물과, 용매와, 수지의 혼합물을 포함하는, 후막 도체 형성용 페이스트이다.In order to solve the above problems, the paste for forming a thick film conductor of the present invention is a paste for forming a thick film conductor containing a mixture of the powder composition for forming a thick film conductor, a solvent, and a resin.

또, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트는, 도전 입자와, 납 프리 유리 입자와, 산화망간 입자와, 용매와, 수지를 포함하고, 상기 유리 입자의 함유량이, 상기 도전 입자 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 5 질량부 이하이고, 상기 산화망간 입자의 함유량이, 상기 도전 입자 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하인, 후막 도체 형성용 페이스트이다.In addition, in order to solve the above problems, the paste for forming a thick film conductor of the present invention contains conductive particles, lead-free glass particles, manganese oxide particles, a solvent, and a resin, and the content of the glass particles is the above-mentioned. A paste for forming a thick film conductor, wherein the content of the manganese oxide particles is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the conductive particles. .

본 발명의 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트라면, 도금이 부착되기 쉬운 후막 도체를 얻을 수 있다.Using the powder composition for forming a thick film conductor and the paste for forming a thick film conductor of the present invention, a thick film conductor to which plating is easy to adhere can be obtained.

도 1 은 칩 저항기의 단면 모식도이다.
도 2 는 실시예 1 에 의한 후막 도체의 SEM 화상을 나타내는 도면이다.
도 3 은 비교예 1 에 의한 후막 도체의 SEM 화상을 나타내는 도면이다.
1 is a cross-sectional schematic diagram of a chip resistor.
Figure 2 is a diagram showing an SEM image of a thick film conductor according to Example 1.
Figure 3 is a diagram showing an SEM image of the thick film conductor according to Comparative Example 1.

이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be appropriately modified without changing the gist of the present invention.

본 발명의 후막 도체 형성용 조성물은, 도전 분말과, 납 프리 유리 분말과, 산화망간 분말을 포함한다. 이러한 조성물에 있어서, 상기 납 프리 유리 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 5 질량부 이하이고, 상기 산화망간 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하이다. 이와 같은 후막 도체 형성용 조성물이라면, 이하에 설명하는 바와 같이, 도금이 잘 부착되지 않는 유리가 소성에 의해 용융됨으로써, 후막 도체의 표면에 들떠 오르는 현상을 억제할 수 있음으로써, 도금 부착이 우수한 후막 도체를 얻을 수 있다.The composition for forming a thick film conductor of the present invention contains conductive powder, lead-free glass powder, and manganese oxide powder. In such a composition, the content of the lead-free glass powder is 1.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, and the content of the manganese oxide powder is, with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, It is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less. As described below, such a composition for forming a thick film conductor can suppress the phenomenon of floating on the surface of the thick film conductor by melting the glass to which plating does not adhere well by firing, thereby forming a thick film with excellent plating adhesion. You can get a conductor.

본 발명자들은, 후막 도체의 도금 부착을 개선하기 위해, 후막 도체의 표면에 들떠 오르는 유리에 대해서 예의 연구를 거듭한 결과, 후막 도체 형성용 조성물에 산화망간 분말을 첨가함으로써, 소성하여 얻어지는 후막 도체의 표면에 들떠 오르는 유리를 억제할 수 있는 것을 알아냈다. 또한, 놀라운 것은, 산화망간을 첨가함으로써, 후막 도체의 표면에 미세한 단차의 줄무늬가 형성되는 것이다. 그리고, 후막 도체의 표면에 미세한 단차상의 모양이 석출되고 있기 때문에, 후막 도체의 표면과 Ni 도금막 등의 밀착성이 앵커 효과에 의해 향상되는 것을 기대할 수 있다. 즉, 유리의 들뜸의 억제와 앵커 효과에 의해, 후막 도체와 도금막의 밀착성이 보다 양호해진다.In order to improve the plating adhesion of a thick film conductor, the present inventors conducted extensive research on glass floating on the surface of a thick film conductor, and as a result, by adding manganese oxide powder to the composition for forming a thick film conductor, the thick film conductor obtained by firing was found to have We discovered something that can suppress glass floating on the surface. Additionally, what is surprising is that by adding manganese oxide, fine step stripes are formed on the surface of the thick film conductor. Since a fine step pattern is deposited on the surface of the thick film conductor, it can be expected that the adhesion between the surface of the thick film conductor and the Ni plating film, etc. will be improved due to the anchor effect. In other words, the adhesion between the thick film conductor and the plating film becomes better due to suppression of floating of the glass and the anchor effect.

본 발명은, 이와 같은 지견에 기초하여, 완성한 것이다. 이하, 본 발명에 대하여, (1) 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 (2) 후막 도체 형성용 페이스트의 순으로 상세하게 설명한다. 또, (3) 본 발명의 후막 형성용 페이스트를 사용한 후막 도체의 제조 방법 및 (4) 후막 도체에 대해서도, 각각 상세하게 설명한다.The present invention was completed based on such knowledge. Hereinafter, the present invention will be described in detail in the following order: (1) a powder composition for forming a thick film conductor and (2) a paste for forming a thick film conductor. In addition, (3) the method for producing a thick film conductor using the paste for forming a thick film of the present invention and (4) the thick film conductor are each explained in detail.

[(1) 후막 도체 형성용 분말 조성물][(1) Powder composition for forming thick film conductors]

본 발명에서는, 납 프리의 후막 도체 형성용 분말 조성물로 하는 것이 가능하고, 이러한 조성물은, 적어도 도전 분말 및 산화물 분말로 구성될 수 있다. 여기에서, 납 프리란, 납을 포함하지 않는 경우와, 예를 들어 납을 포함하는 도전 분말이나 산화물 분말 등의 원료 분말이나 제조 과정에 있어서 납이 혼입되어 버리는 것에서 기인하여, 불가피적 불순물로서 납이 100 질량ppm 이하 포함되는 경우를 포함하는 것을 허용하는 의미이다.In the present invention, it is possible to make a lead-free powder composition for forming a thick film conductor, and such a composition may be composed of at least a conductive powder and an oxide powder. Here, lead-free means that it does not contain lead, for example, in the case where lead is mixed in raw material powder such as conductive powder or oxide powder containing lead, or in the manufacturing process, lead is added as an unavoidable impurity. This means that it is allowed to include cases where it contains less than 100 ppm by mass.

(도전 분말)(Challenge powder)

본 발명에 사용하는 도전 분말은, 통상의 후막 도체의 형성에 사용되는 것이면 되고, 예를 들어, Au, Ag, Pd, Pt 등의 귀금속을 들 수 있다. 이들 귀금속의 분말을, 1 종 또는 2 종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 이 중에서, 융점이 낮은 것이나 비용의 관점에서 Ag 분말, Pd 분말, 혹은, 이들의 혼합 분말을 사용하는 것이 바람직하다.The electrically conductive powder used in the present invention may be any material used for forming ordinary thick film conductors, and examples thereof include noble metals such as Au, Ag, Pd, and Pt. Powders of these noble metals can be used singly or in combinations of two or more types. Among these, it is preferable to use Ag powder, Pd powder, or a mixed powder thereof from the viewpoint of low melting point and cost.

도전 분말의 수 평균 입경은, 10 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 본 발명에 관련된 후막 도체 형성용 페이스트의 도포성 악화의 관점에서, 0.1 ㎛ 이상 5.0 ㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 수 평균 입경이 10 ㎛ 를 초과하면, 승온 과정에서의 소성이 늦어지는 경우가 있어, 바람직하지 않다. 예를 들어, Ag 분말과 Pd 분말의 혼합 분말을 사용하는 경우에는, 본 발명에 관련된 후막 도체 형성용 페이스트의 도포성 악화의 관점이나 Ag 분말과 Pd 분말의 균질한 분산의 관점에서, Ag 분말의 수 평균 입경을 0.1 ㎛ 이상 3.0 ㎛ 이하로 하고, Pd 분말의 수 평균 입경을 0.01 ㎛ 이상 0.3 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 수 평균 입경은, 분말의 주사 현미경 사진 (SEM 이미지) 으로부터 구한 수 평균의 입경이다. 또한, 도전 분말의 형상에는, 입상, 플레이크상 등이 있지만, 어떠한 형상의 것을 사용할지에 대해서는, 그 용도에 따라 적절히 선택된다.The number average particle diameter of the electrically conductive powder is preferably 10 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 5.0 μm or less from the viewpoint of deterioration in the applicability of the paste for forming a thick film conductor according to the present invention. If the number average particle diameter exceeds 10 μm, sintering during the temperature increase process may be delayed, which is not preferable. For example, when using a mixed powder of Ag powder and Pd powder, from the viewpoint of deterioration of the applicability of the paste for forming a thick film conductor according to the present invention and from the viewpoint of homogeneous dispersion of the Ag powder and Pd powder, the Ag powder It is desirable to set the number average particle diameter to 0.1 ㎛ or more and 3.0 ㎛ or less, and to set the number average particle diameter of the Pd powder to 0.01 ㎛ to 0.3 ㎛. Here, the number average particle size is the number average particle size determined from a scanning micrograph (SEM image) of the powder. In addition, the shape of the conductive powder includes granular shape, flake shape, etc., but the shape to be used is appropriately selected depending on the intended use.

(납 프리 유리 분말)(lead-free glass powder)

본 발명에서는, 납 프리 유리 분말로서, SiO2-B2O3-알칼리 토산화물계 유리 분말이나, Bi2O3-SiO2-B2O3 계 유리 분말이나 ZnO-SiO2-B2O3 계 유리 분말 등의 유리 분말을 사용할 수 있다. 후막 도체로 하기 위해 소성하는 온도를 고려하여, 이들 유리 분말의 유리 전이점은 400 ℃ 이상 600 ℃ 이하, 연화점은 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 사용하는 납 프리 유리로는, 결정화 유리여도 되고 결정화되지 않는 유리여도 된다. 또한, 납 프리 유리 분말은, 납을 포함하지 않는 유리 분말, 또는, 불가피적 불순물로서 납이 100 질량ppm 이하 포함되는 유리 분말이다. 여기에서, 유리 전이점은, 유리 분말을 재용융 등을 해서 얻어지는 로드상의 시료를 열기계 분석법 (TMA) 으로 대기 중에서 측정하고, 열팽창 곡선의 굴곡점을 나타내는 온도로서 측정된다. 또, 연화점은, 유리 분말을 시차열 분석법 (TG-DTA) 으로 대기 중에서 측정하고, 가장 저온측의 시차열 곡선의 감소가 발현되는 온도보다 고온측의 다음의 시차열 곡선이 감소하는 피크의 온도이다.In the present invention, the lead-free glass powder is SiO 2 -B 2 O 3 -alkaline earth oxide-based glass powder, Bi 2 O 3 -SiO 2 -B 2 O 3 -based glass powder, or ZnO-SiO 2 -B 2 O Glass powder such as 3 -based glass powder can be used. Considering the firing temperature for forming a thick film conductor, the glass transition point of these glass powders is preferably between 400°C and 600°C, and the softening point is preferably between 500°C and 700°C. The lead-free glass to be used may be crystallized glass or glass that does not crystallize. In addition, lead-free glass powder is glass powder that does not contain lead, or glass powder that contains 100 mass ppm or less of lead as an inevitable impurity. Here, the glass transition point is measured by measuring a rod-shaped sample obtained by remelting glass powder in the air using thermomechanical analysis (TMA), and measuring it as the temperature that represents the inflection point of the thermal expansion curve. In addition, the softening point is measured on glass powder in air using differential thermal analysis (TG-DTA), and is the peak temperature at which the next differential heat curve on the high temperature side decreases compared to the temperature at which the decrease in the differential heat curve on the lowest temperature side occurs. am.

납 프리 유리 분말로는, 비스무트를 포함함으로써, 후막 도체에 의해 형성된 내부 전극과 알루미나 기판 등의 세라믹스 기판의 접착 강도를 향상시키는 효과가 얻어진다. 예를 들어, 납 프리 유리 분말 중의 비스무트의 함유량은, Bi2O3 으로서 30 질량% 이상 70 질량% 이하로 함으로써, 접착 강도의 향상 효과를 얻을 수 있다.By containing bismuth as the lead-free glass powder, the effect of improving the adhesive strength between an internal electrode formed by a thick film conductor and a ceramic substrate such as an alumina substrate is obtained. For example, the effect of improving adhesive strength can be obtained by setting the bismuth content in the lead-free glass powder to 30% by mass or more and 70% by mass or less as Bi 2 O 3 .

후막 도체 형성용 분말 조성물에 있어서의 납 프리 유리 분말의 함유량은, 도전 분말의 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 5 질량부 이하로 하고, 기판과의 접착 강도나 도금성, 땜납의 젖음성 등을 고려하면, 1.5 질량부 이상 3 질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.5 질량부 이상 2.7 질량부 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 납 프리 유리 분말의 함유량이 1.5 질량부보다 적어지면, 세라믹스 기판과의 접착 강도가 저하되어 버릴 우려가 있다. 또, 이러한 함유량이 5 질량부보다 많아지면, 후막 도체의 표면에 유리가 들뜨는 현상이 발생하는 경우가 있고, 이로 인하여, 후막 도체에 대한 도금성, 땜납의 젖음성 등이 저하될 우려가 있다.The content of lead-free glass powder in the powder composition for forming a thick film conductor is set to be 1.5 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, and the adhesive strength with the substrate, plating properties, solder wettability, etc. Considering, it is more preferable to set it to 1.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, and even more preferably to set it to 1.5 parts by mass or more and 2.7 parts by mass or less. If the content of lead-free glass powder is less than 1.5 parts by mass, there is a risk that the adhesive strength with the ceramic substrate may decrease. Additionally, if this content is greater than 5 parts by mass, a phenomenon in which glass may float on the surface of the thick film conductor may occur, which may result in deterioration of plating properties, solder wettability, etc. for the thick film conductor.

납 프리 유리 분말에 있어서의 유리의 조성은, 상기 서술한 유리 전이점이나 연화점을 실현할 수 있는 조성의 것을 사용할 수 있다. 유리 분말 중에 있어서, SiO2 의 함유량은, 15 질량% 이상 60 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. SiO2 의 함유량이 15 질량% 보다 적어지면, 유리의 내약품성이 저하될 우려나, 후막 도체 중의 유리의 내후성, 내수성 및 내약품성이 저하되는 경우가 있고, 그 결과로서 후막 도체에 Ni 도금 등을 실시할 때에 도금 불량 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 한편, SiO2 의 함유량이, 60 질량% 보다 많아지면, 유리의 연화 온도가 지나치게 높아져, 후막 도체와 세라믹스 기판의 밀착성을 해치는 경우가 있다.The glass composition in the lead-free glass powder can be one that can achieve the glass transition point and softening point described above. In the glass powder, the SiO 2 content is preferably 15 mass% or more and 60 mass% or less. If the SiO 2 content is less than 15% by mass, there is a risk that the chemical resistance of the glass may decrease, or the weather resistance, water resistance, and chemical resistance of the glass in the thick film conductor may decrease, and as a result, Ni plating, etc., may be applied to the thick film conductor. There is a risk that problems such as plating defects may occur during implementation. On the other hand, if the SiO 2 content exceeds 60% by mass, the softening temperature of the glass becomes too high, and the adhesion between the thick film conductor and the ceramic substrate may be impaired.

납 프리 유리 분말의 형상에 대해서는, 구상이나 침상 등의 여러 가지의 것을 들 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 납 프리 유리 분말의 레이저 회절을 이용한 입도 분포계에 의해 측정한 체적 누계 입도 분포의 D50 직경 (메디안 직경) 은, 10 ㎛ 이하가 바람직하고, 본 발명에 관련된 후막 도체 형성용 페이스트의 도포성 등이나 도전 분말과 납 프리 유리 분말의 균질한 분산의 관점에서, 0.5 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. D50 직경이 10 ㎛ 이상에서는, 도전 분말과 납 프리 유리 분말의 균질한 분산을 저해하고, 납 프리 유리 분말의 편재를 일으켜 후막 도체와 기판의 접착 강도가 저하되는 경향이 되어 바람직하지 않다.The shape of the lead-free glass powder includes various shapes such as spherical shape and needle shape, and is not particularly limited, but the D of the cumulative volume particle size distribution measured by a particle size distribution meter using laser diffraction of the lead-free glass powder 50 The diameter (median diameter) is preferably 10 ㎛ or less, and is 0.5 ㎛ or more and 3 ㎛ or less from the viewpoint of the applicability of the paste for forming a thick film conductor according to the present invention and the homogeneous dispersion of the conductive powder and lead-free glass powder. It is more preferable. If the D 50 diameter is 10 μm or more, the homogeneous dispersion of the conductive powder and the lead-free glass powder is inhibited, the lead-free glass powder is unevenly distributed, and the adhesive strength between the thick film conductor and the substrate tends to decrease, which is not desirable.

(산화망간 분말)(Manganese oxide powder)

산화망간 분말의 함유량은, 도전 분말의 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하로 한다. 이러한 함유량이 0.5 질량부보다 적어지면, 후막 도체의 표면으로의 유리의 들떠 오름의 억제 효과를 기대하지 못할 우려가 있어, 도금성이 개선되지 않는 경우가 있다. 한편, 이러한 함유량이 3.5 질량부이면, 도금성의 개선 효과가 충분히 얻어지고, 함유량을 이것보다 많게 해도, 도금성의 개선의 효과는 향상되지 않는다.The content of the manganese oxide powder is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. If this content is less than 0.5 parts by mass, there is a risk that the effect of suppressing the lifting of the glass to the surface of the thick film conductor may not be expected, and plating properties may not be improved. On the other hand, if this content is 3.5 parts by mass, the effect of improving plating properties is sufficiently obtained, and even if the content is higher than this, the effect of improving plating properties is not improved.

후막 도체의 도금성에 대하여 고찰한다. 후막 도체의 표면에 유리가 들떠 오르면 후막 도체 표면으로의 Ni 도금 등의 도금 부착성이 나빠진다. 후막 도체의 표면에 Ni 도금이나 Sn 합금계 도금의 부착이 나쁘고, 이들 도금면에 핀 홀 등의 구멍이 있으면, 후막 도체의 Ag 가 대기 중의 황 성분에 의해 황화됨으로써, 전자 부품의 접속 불량으로 이어질 우려가 있다.The plating properties of thick film conductors are studied. If the glass floats on the surface of the thick film conductor, the adhesion of plating such as Ni plating to the surface of the thick film conductor deteriorates. If the adhesion of Ni plating or Sn alloy-based plating to the surface of the thick film conductor is poor, and if there are pinholes or other holes in these plating surfaces, the Ag in the thick film conductor will be sulfurized by the sulfur component in the atmosphere, which will lead to poor connection of electronic components. There are concerns.

그런데, 납 프리 유리와, 납을 불가피적으로가 아니라, 구성 성분으로서 포함하는 유리로, 온도를 상승시키는 과정에서의 용융성을 검토하면, 양자가 동일한 연화점에서도, 납 프리 유리 쪽이, 용융되는 온도가 고온측에 있다. 후막 도체를 얻기 위한 소성 과정에서는, 승온 중과 일정 시간의 피크 온도의 유지 중에 있어서의 유리의 용융 상태가 얻어지는 한정된 시간으로, 알루미나 기판 등의 세라믹스 기판과 유리의 결착을 실시하여, 후막 도체의 밀착성을 확보하고 있다. 납 프리 유리는 잘 용융되지 않는 점에서, 납 프리 유리를 사용한 후막 도체 형성용 분말 조성물에서는, 기판과의 밀착성을 위해, 유리 분말의 함유량을 많게 할 필요가 있다. 그러나, 도전 분말 100 질량부에 대해 유리 분말의 함유량이 1.5 질량부를 초과하면, 후막 도체의 표면에 유리의 들떠 오름이 발생하는 경우가 있다. 도전 분말 100 질량부에 대한 유리의 함유량이 1.5 질량부를 초과해도, 유리의 함유량이 1.5 질량부에 가까운 값인 경우에는, 유리의 들떠 오름은 국소적이지만, 유리의 함유량이 증가함에 따라서, 후막 도체의 표면에 유리가 들떠 오르는 면적은 증가한다. 그래서, 도전 분말 100 질량부에 대한 산화망간 분말의 함유량을 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하로 함으로써, 후막 도체의 도금성을 개선하고, 도금이 실시된 후막 도체의 Ag 의 황화를 방지하는 것 등에 의해, 결과적으로 전자 부품의 접속 불량을 개선할 수 있다.However, if we examine the meltability of lead-free glass and glass that contains lead as a component rather than inevitably, in the process of raising the temperature, it is found that even if both have the same softening point, the lead-free glass melts. The temperature is on the high temperature side. In the firing process to obtain a thick film conductor, the glass is bonded to a ceramic substrate such as an alumina substrate for a limited period of time during which the molten state of the glass is obtained during heating and maintaining the peak temperature for a certain period of time, thereby ensuring the adhesion of the thick film conductor. We are securing it. Since lead-free glass does not melt easily, it is necessary to increase the content of glass powder in the powder composition for forming a thick film conductor using lead-free glass for adhesion to the substrate. However, if the content of glass powder exceeds 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, floating of the glass may occur on the surface of the thick film conductor. Even if the glass content per 100 parts by mass of the conductive powder exceeds 1.5 parts by mass, when the glass content is close to 1.5 parts by mass, the lifting of the glass is localized, but as the glass content increases, the thickness of the thick film conductor The area over which the glass floats on the surface increases. Therefore, by setting the content of manganese oxide powder to 0.5 parts by mass and 3.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive powder, the plating properties of the thick film conductor are improved, the sulfuration of Ag in the plated thick film conductor is prevented, etc. As a result, connection defects in electronic components can be improved.

또한, 납 프리 유리를 사용한 후막 도체 형성용 분말 조성물을 사용하여 후막 도체를 형성한 경우에 있어서, 도전 분말 100 질량부에 대한 산화망간의 함유량이 0.5 질량부 미만에서는, 세라믹스 기판과의 밀착성은 개선되지만, 도금성은 개선되지 않을 우려가 있다. 한편으로, 도전 분말 100 질량부에 대한 산화망간의 함유량이 3.5 질량부를 초과하면, 세라믹스 기판과의 밀착성이 저하되는 경우가 있다. 이러한 점에서, 도전 분말 100 질량부에 대한 산화망간의 함유량은, 0.5 질량부 이상 3 질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량부 이상 2.5 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.Additionally, when a thick film conductor is formed using a powder composition for forming a thick film conductor using lead-free glass, when the content of manganese oxide per 100 parts by mass of the conductive powder is less than 0.5 parts by mass, the adhesion to the ceramic substrate is improved. However, there is a risk that the plating properties may not be improved. On the other hand, if the content of manganese oxide per 100 parts by mass of the conductive powder exceeds 3.5 parts by mass, the adhesion to the ceramic substrate may decrease. From this point of view, the content of manganese oxide relative to 100 parts by mass of the electrically conductive powder is preferably 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 2.5 parts by mass or less.

또, 산화망간 분말의 수 평균 입경은, 0.8 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 후막 도체의 표면에 유리가 들뜨는 현상을 억제하는 관점에서, 0.2 ㎛ 이상 0.8 ㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 수 평균 입경이 0.8 ㎛ 보다 큰 경우, 도전 분말이나 납 프리 유리 분말과의 균질한 분산이 불가능하여, 산화망간 분말이 편재되게 될 우려가 있다. 또, 수 평균 입경이 0.2 ㎛ 미만인 것을 사용할 수도 있지만, 일반적으로는 0.2 ㎛ 이상의 분말을 용이하게 입수할 수 있다. 여기에서, 수 평균 입경은, 분말의 주사 현미경 사진 (SEM 이미지) 으로부터 구한 수 평균의 입경이다.Additionally, the number average particle diameter of the manganese oxide powder is preferably 0.8 μm or less, and more preferably 0.2 μm or more and 0.8 μm or less from the viewpoint of suppressing the phenomenon of glass lifting on the surface of the thick film conductor. If the number average particle diameter is larger than 0.8 μm, homogeneous dispersion with the conductive powder or lead-free glass powder is not possible, and there is a risk that the manganese oxide powder may become unevenly distributed. In addition, powders with a number average particle diameter of less than 0.2 μm can be used, but powders with a number average particle diameter of 0.2 μm or more are generally readily available. Here, the number average particle size is the number average particle size determined from a scanning micrograph (SEM image) of the powder.

또, 산화망간으로는, MnO2 (이산화망간) 나 Mn3O4 (사산화삼망간) 등을 사용할 수 있고, 예를 들어 Mn3O4 (사산화삼망간) 를 사용함으로써, 후막 도체의 표면에 미세한 단차상의 줄무늬가 형성되어, 앵커 효과를 발휘할 수 있다.Additionally, as the manganese oxide, MnO 2 (manganese dioxide) or Mn 3 O 4 (trimanganese tetroxide) can be used. For example, by using Mn 3 O 4 (trimanganese tetroxide), fine steps are formed on the surface of the thick film conductor. Stripes are formed, which can exert an anchor effect.

(산화물 분말)(Oxide Powder)

후막 도체 형성용 분말 조성물은, 상기한 납 프리 유리 분말이나 산화망간 분말 외에, 이들 이외의 산화물 분말을, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 함유하는 것은 가능하다. 예를 들어, 후막 도체의 접착 강도, 내산성, 땜납 젖음성 등을 향상시킬 목적에서, Bi2O3, SiO2, CuO, ZnO, TiO2, ZrO2, MnO2 등의 산화물 분말을 적어도 1 종 이상 첨가할 수 있다. 다만, 저항값의 상승을 억제하는 관점에서, 납 프리 유리 분말 및 산화망간 분말 이외의 산화물 분말의 함유량은, 도전 분말 100 질량부에 대해, 이들의 합계로 0 ∼ 10 질량부 정도의 범위에 그치는 것이 바람직하다.The powder composition for forming a thick film conductor may contain, in addition to the lead-free glass powder and manganese oxide powder described above, oxide powders other than these as long as they do not impair the effect of the present invention. For example, for the purpose of improving the adhesive strength, acid resistance, solder wettability, etc. of thick film conductors, at least one type of oxide powder such as Bi 2 O 3 , SiO 2 , CuO, ZnO, TiO 2 , ZrO 2 , MnO 2 , etc. It can be added. However, from the viewpoint of suppressing the increase in resistance value, the content of oxide powders other than lead-free glass powder and manganese oxide powder is limited to a range of about 0 to 10 parts by mass in total with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. It is desirable.

또한, 본 발명의 후막 도체 형성용 분말 조성물은, 도전 분말, 납 프리 유리 분말 및 산화망간 분말이 혼합된 혼합물인 것이 바람직하다. 혼합물임으로써, 내용물이 보다 균일한 후막 도체 형성용 페이스트나 후막 도체를 얻을 수 있다. 혼합 방법으로는, 볼 밀, 비즈 밀 등의 공지된 기술을 사용할 수 있고, 이들 기술에 의해 충분히 균일한 혼합물을 얻을 수 있다.Additionally, the powder composition for forming a thick film conductor of the present invention is preferably a mixture of conductive powder, lead-free glass powder, and manganese oxide powder. By using a mixture, a paste for forming a thick film conductor or a thick film conductor with a more uniform content can be obtained. As a mixing method, known techniques such as ball mill and bead mill can be used, and a sufficiently uniform mixture can be obtained by these techniques.

[(2) 후막 도체 형성용 페이스트][(2) Paste for forming thick film conductors]

본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트의 일례는, 상기한 후막 도체 형성용 분말 조성물과, 용매와, 수지의 혼합물을 포함하는 페이스트이다.An example of the paste for forming a thick film conductor of the present invention is a paste containing a mixture of the powder composition for forming a thick film conductor described above, a solvent, and a resin.

용제로는, 페이스트에 일반적으로 사용되는 테르피네올이나 부틸카르비톨 등을 사용할 수 있고, 수지에 대해서도, 페이스트에 일반적으로 사용되는 에틸셀룰로오스나 메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 수지와 용제는, 미리 혼합하여 유기 비히클의 상태로 해 두고, 이것을 사용하여 후막 도체 형성용 페이스트를 제조할 수 있다. 예를 들어, 비용이나 취급 용이성의 관점에서, 에틸셀룰로오스를 테르피네올에 용해한 것을 유기 비히클로 할 수 있다. 유기 비히클에 있어서, 수지와 용제의 비율은, 최종적인 후막 도체 형성용 페이스트 조성에서의 인쇄성이나 도포 방법에 따라 적절히 선택된다.As a solvent, terpineol, butylcarbitol, etc., which are generally used in pastes, can be used, and as a resin, ethylcellulose, methacrylate, etc., which are generally used in pastes, can be used. The resin and solvent are mixed in advance to form an organic vehicle, and this can be used to produce a paste for forming a thick film conductor. For example, from the viewpoint of cost and ease of handling, ethylcellulose dissolved in terpineol can be used as an organic vehicle. In the organic vehicle, the ratio of resin and solvent is appropriately selected depending on the printability and application method of the final paste composition for forming a thick film conductor.

유기 비히클로서의 후막 도체 형성용 페이스트 중의 함유량은, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 15 질량부 이상 250 질량부 이하로 할 수 있다. 유기 비히클의 함유량이 15 질량부 미만에서는, 점도가 지나치게 높아 도포가 실질적으로 불가능해지는 경우가 있고, 또, 이러한 함유량이 250 질량부를 초과하면 입자의 침강이나 소성 후의 후막 도체의 막의 치밀성이 크게 저하된다고 하는 문제가 발생할 우려가 있다. 인쇄성이나 도포의 용이성, 페이스트로서의 입자의 침강이나 후막 도체의 막의 치밀성을 고려하면, 이러한 함유량은, 20 질량부 이상 100 질량부 이하로 하는 것이 바람직하다.The content of the paste for forming a thick film conductor as an organic vehicle can be 15 parts by mass or more and 250 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. If the content of the organic vehicle is less than 15 parts by mass, the viscosity may be so high that application becomes practically impossible, and if the content exceeds 250 parts by mass, the density of the film of the thick film conductor after sintering or the sedimentation of particles is greatly reduced. There is a risk that problems may arise. Considering printability, ease of application, sedimentation of particles as a paste, and film density of a thick film conductor, this content is preferably set to 20 parts by mass or more and 100 parts by mass or less.

본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트는, 후막 도체 형성용 분말 조성물과, 유기 비히클을 혼련함으로써 제조할 수 있다. 혼련 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 습식 혼련 밀, 롤 밀, 테이퍼 롤 밀 등의 공지된 기술을 사용하여 혼련할 수 있다. 또, 얻어지는 도체 페이스트의 점도는, 목적으로 하는 후막 도체의 막두께나 세라믹스 기판의 종류 등에 따라 적절히 선택된다.The paste for forming a thick film conductor of the present invention can be produced by kneading a powder composition for forming a thick film conductor and an organic vehicle. The kneading method is not particularly limited, but kneading can be done using, for example, known techniques such as a wet kneading mill, roll mill, or tapered roll mill. Additionally, the viscosity of the resulting conductor paste is appropriately selected depending on the film thickness of the target thick-film conductor, the type of ceramic substrate, etc.

또, 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트의 상기 이외의 예로는, 도전 입자와, 납 프리 유리 입자와, 산화망간 입자와, 용매와, 수지를 포함하고, 상기 유리 입자의 함유량이, 상기 도전 입자 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 5 질량부 이하이고, 상기 산화망간 입자의 함유량이, 상기 도전 입자 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하인, 후막 도체 형성용 페이스트를 들 수 있다.In addition, other examples of the paste for forming a thick film conductor of the present invention include conductive particles, lead-free glass particles, manganese oxide particles, a solvent, and a resin, and the content of the glass particles is set to the amount of the conductive particles. A paste for forming a thick film conductor wherein the content of the manganese oxide particles is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less per 100 parts by mass of the conductive particles. there is.

도전 입자, 납 프리 유리 입자, 산화망간 입자, 납 프리 유리 입자의 함유량 및 산화망간 입자의 함유량에 대해서는, 상기의 후막 도체 형성용 분말 조성물의 항목에서 설명한 바와 같으며, 여기에서의 설명은 생략한다. 또, 용매 및 수지에 대해서도, 상기의 후막 도체 형성용 페이스트의 일례에서 설명한 바와 같기 때문에, 설명을 생략한다.The content of conductive particles, lead-free glass particles, manganese oxide particles, lead-free glass particles, and content of manganese oxide particles are the same as described in the section on powder composition for forming thick film conductors above, and the description here is omitted. . In addition, since the solvent and resin are the same as those described in the example of the paste for forming a thick film conductor, description thereof will be omitted.

본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트는, 예를 들어 유기 비히클에 도전 입자, 납 프리 유리 입자, 산화망간 입자를 각각 첨가하여 혼합물로 하고, 이러한 혼합물을 혼련함으로써, 제조할 수 있다. 혼련 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 습식 혼련 밀, 롤 밀, 테이퍼 롤 밀 등의 공지된 기술을 사용하여 혼련할 수 있다. 또, 얻어지는 도체 페이스트의 점도는, 목적으로 하는 후막 도체의 막두께나 세라믹스 기판의 종류 등에 따라 적절히 선택된다.The paste for forming a thick film conductor of the present invention can be produced, for example, by adding conductive particles, lead-free glass particles, and manganese oxide particles to an organic vehicle to form a mixture, and kneading this mixture. The kneading method is not particularly limited, but kneading can be done using, for example, known techniques such as a wet kneading mill, roll mill, or tapered roll mill. Additionally, the viscosity of the resulting conductor paste is appropriately selected depending on the film thickness of the target thick-film conductor, the type of ceramic substrate, etc.

또한, 상기에서 설명한 후막 도체 형성용 페이스트는, 상기한 납 프리 유리 분말이나 산화망간 분말 외에, 이들 이외의 산화물 분말을, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 함유하는 것은 가능하다. 예를 들어, 후막 도체의 접착 강도, 내산성, 땜납 젖음성 등을 향상시킬 목적에서, Bi2O3, SiO2, CuO, ZnO, TiO2, ZrO2, MnO2 등의 산화물 분말을 적어도 1 종 이상 첨가할 수 있다. 다만, 저항값의 상승을 억제하는 관점에서, 납 프리 유리 분말 및 산화망간 분말 이외의 산화물 분말의 함유량은, 도전 분말 100 질량부에 대해, 이들의 합계로 0 ∼ 10 질량부 정도의 범위에 그치는 것이 바람직하다.In addition, the paste for forming a thick film conductor described above can contain, in addition to the lead-free glass powder and manganese oxide powder, oxide powders other than these as long as they do not impair the effect of the present invention. For example, for the purpose of improving the adhesive strength, acid resistance, solder wettability, etc. of thick film conductors, at least one type of oxide powder such as Bi 2 O 3 , SiO 2 , CuO, ZnO, TiO 2 , ZrO 2 , MnO 2 , etc. It can be added. However, from the viewpoint of suppressing the increase in resistance value, the content of oxide powders other than lead-free glass powder and manganese oxide powder is limited to a range of about 0 to 10 parts by mass in total with respect to 100 parts by mass of the conductive powder. It is desirable.

[(3) 후막 도체의 제조 방법][(3) Manufacturing method of thick film conductor]

후막 도체의 제조 방법은, 예를 들어 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트를 세라믹스 기판에 도포하는 도포 공정과, 상기 페이스트가 도포된 기판을 건조하는 건조 공정과, 그 후 500 ℃ 이상 900 ℃ 미만의 온도에서 소성하는 소성 공정을 포함할 수 있다.The method for producing a thick film conductor includes, for example, an application process of applying the paste for forming a thick film conductor of the present invention to a ceramic substrate, a drying process of drying the substrate to which the paste has been applied, and then a temperature of 500°C or more and less than 900°C. It may include a firing process of firing at a high temperature.

(도포 공정) (Application process)

또, 도포 방법으로는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 스크린 인쇄, 볼록판 인쇄나 그라비아 인쇄 등의 인쇄법, 그 밖에, 디스펜서에 의한 묘화 방식 등, 공지된 기술을 사용할 수 있지만, 적정한 막두께로 대량 생산을 실시하는 관점에서 스크린 인쇄에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 세라믹스 기판으로는, 전자 부품의 용도에 따라, 96 % 알루미나 기판, 포르스테라이트 등이 사용되지만, 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트는 어느 기판에나 적용 가능하다.In addition, the application method is not particularly limited, and known techniques such as screen printing, relief printing, or gravure printing, and other drawing methods using a dispenser can be used, but mass production with an appropriate film thickness is possible. From the viewpoint of implementation, it is preferable to apply by screen printing. As a ceramic substrate, a 96% alumina substrate, forsterite, etc. are used depending on the purpose of the electronic component, but the paste for forming a thick film conductor of the present invention can be applied to any substrate.

(건조 공정) (drying process)

후막 도체 형성용 페이스트를 도포한 후, 도포 후의 막을 세라믹스 기판째로 80 ℃ 이상 200 ℃ 이하의 온도 조건하에서, 2 분 이상 15 분 이하의 시간 건조시키는 것이 바람직하다. 이와 같이, 도포 공정과 소성 공정 사이에 건조 공정을 형성함으로써, 소성시에 있어서도 용제 등의 휘발 성분이 잔존함으로 인한 용제 등의 휘발 및 연소를 방지할 수 있기 때문에, 소성 공정에 있어서 소성로를 사용한 경우 등에는, 소성로의 오염을 방지한다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 이 공정에 있어서, 건조 방법은, 특별히 한정되지 않아, 오븐이나 벨트식 건조로 등의 공지된 수단을 사용할 수 있지만, 양산성의 관점에서, 벨트식 건조로에 의해 건조하는 것이 바람직하다. 또, 건조 온도를 80 ℃ 미만으로 하면, 건조에 필요로 하는 시간이 길어짐으로써, 생산성이 악화되기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다. 또, 건조 온도가 200 ℃ 를 초과하면, 수지가 산화되어 건조 후의 막이 물러질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.After applying the paste for forming a thick film conductor, it is preferable to dry the applied film on the ceramic substrate under temperature conditions of 80°C or more and 200°C or less for 2 minutes or more and 15 minutes or less. In this way, by forming a drying process between the application process and the firing process, it is possible to prevent volatilization and combustion of solvents, etc. due to the remaining volatile components such as solvents even during firing, when a firing furnace is used in the firing process. For example, the effect of preventing contamination of the kiln can be obtained. In this step, the drying method is not particularly limited, and known means such as an oven or a belt-type drying furnace can be used. However, from the viewpoint of mass production, drying using a belt-type drying furnace is preferable. Additionally, if the drying temperature is lower than 80°C, it may not be preferable because the time required for drying becomes longer and productivity deteriorates. Additionally, if the drying temperature exceeds 200°C, it is not preferable because the resin may be oxidized and the film after drying may become brittle.

(소성 공정)(firing process)

건조 공정 후의 소성 공정에서는, 건조 후의 막을 세라믹스 기판째로 가열하여 막을 소성한다. 소성 방법으로서, 벨트로를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 소성에 있어서의 피크 온도는, 500 ℃ 이상 900 ℃ 미만, 바람직하게는 700 ℃ 이상 900 ℃ 미만으로 한다. 피크 온도가 500 ℃ 미만에서는, 유리 분말의 용융이 충분히 실시되지 않음으로써, 세라믹스 기판과의 밀착성을 해치는 문제가 발생할 우려가 있다. 한편, 피크 온도가 900 ℃ 이상이 되면, 막이 과소결이 될 우려가 있고, 특히 융점이 낮은 Ag 를 주성분으로 하는 후막 도체 형성용 페이스트를 사용한 경우에는, 도전 입자와 유리 입자 등이 분리되어 후막 도체가 섬상으로 형성되어 버려, 균일한 전극막이 형성되지 않게 된다는 문제가 발생할 우려가 있다.In the firing process after the drying process, the dried film is heated as a ceramic substrate and the film is fired. As a firing method, it is preferable to use a belt furnace. In this case, the peak temperature during firing is 500°C or more and less than 900°C, and is preferably 700°C or more and less than 900°C. If the peak temperature is less than 500°C, the glass powder is not sufficiently melted, which may lead to problems of poor adhesion to the ceramic substrate. On the other hand, if the peak temperature exceeds 900°C, there is a risk of under-condensation of the film, and especially when a paste for forming a thick film conductor containing Ag, which has a low melting point as the main component, is used, conductive particles and glass particles, etc. are separated, forming a thick film conductor. There is a risk that a problem may occur in that the electrode film is formed into islands and a uniform electrode film is not formed.

상기의 피크 온도에서, 5 분 이상 20 분 이하, 바람직하게는 7 분 이상 13 분 이하 유지하는 것이 필요하다. 피크 온도의 유지 시간이 20 분을 초과하면, 후막 도체막이 과소결이 될 가능성이 있고, 이러한 유지 시간이 5 분 미만이면 소결이 불충분해질 우려가 있다. 또, 피크 온도로의 승온, 피크 온도의 유지 및 피크 온도로부터의 냉각이라고 하는 소성 공정의 토털 시간은, 20 분 이상 90 분 이하, 바람직하게는 30 분 이상 60 분 이하로 하는 것이 필요하다. 토털 시간이 20 분 미만에서는 승온 속도나 냉각 속도가 지나치게 커져, 급격한 온도 변화에 의해 후막 도체에 균열이 발생할 우려가 있다. 또, 토털 시간이 90 분을 초과하면, 생산성이 악화된다고 하는 문제가 발생할 우려가 있다.At the above peak temperature, it is necessary to maintain it for not less than 5 minutes but not more than 20 minutes, preferably not less than 7 minutes but not more than 13 minutes. If the peak temperature holding time exceeds 20 minutes, the thick conductor film may be under-sintered, and if this holding time is less than 5 minutes, there is a risk of insufficient sintering. In addition, the total time of the firing process, which includes raising the temperature to the peak temperature, maintaining the peak temperature, and cooling from the peak temperature, must be 20 minutes or more and 90 minutes or less, and preferably 30 minutes or more and 60 minutes or less. If the total time is less than 20 minutes, the heating rate and cooling rate become too high, and there is a risk of cracking in the thick film conductor due to sudden temperature changes. Additionally, if the total time exceeds 90 minutes, there is a risk that productivity will deteriorate.

상기한 피크 온도 및 소성 시간으로 소성하기 위해서는, 피크 온도까지의 승온 속도는 20 ℃/분 이상 150 ℃/분 이하로 하고, 피크 온도로부터의 냉각 속도는 20 ℃/분 이상 ∼ 200 ℃/분 이하로 하는 것이 바람직하다. 승온 속도가 20 ℃/분 미만 혹은 냉각 속도가 20 ℃/분 미만인 경우에는, 생산성이 악화될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또, 승온 속도가 150 ℃/분을 초과하는 경우 혹은 냉각 속도가 200 ℃/분을 초과하는 경우에는, 급격한 온도 변화에 의해 후막 도체에 균열이 발생할 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.In order to bake at the above-mentioned peak temperature and firing time, the temperature increase rate to the peak temperature is 20 ℃/min or more and 150 ℃/min or less, and the cooling rate from the peak temperature is 20 ℃/min or more to 200 ℃/min or less. It is desirable to do so. If the temperature increase rate is less than 20°C/min or the cooling rate is less than 20°C/min, it is not preferable because productivity may deteriorate. Additionally, if the temperature increase rate exceeds 150°C/min or the cooling rate exceeds 200°C/min, it is not preferable because there is a possibility that cracks may occur in the thick film conductor due to the rapid temperature change.

또, 소성 중의 분위기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 납 프리 유리의 연화의 관점에서, 공기 분위기에서 소성하는 것이 바람직하다.Moreover, the atmosphere during firing is not particularly limited, but firing in an air atmosphere is preferable from the viewpoint of softening lead-free glass.

[(4) 후막 도체][(4) Thick film conductor]

상기의 제조 방법에 의해, 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트로부터 얻어지는 후막 도체는, 도전 성분과, 유리 분말의 용융에 의한 유리 성분과, 산화망간을 포함한다. 산화망간은, 유리 중에 용해되거나 하고 있는 상태를 의미한다.The thick film conductor obtained from the paste for forming a thick film conductor of the present invention by the above manufacturing method contains a conductive component, a glass component obtained by melting glass powder, and manganese oxide. Manganese oxide means a state in which it is dissolved or dissolved in glass.

그리고 그 후막 도체는, 산화망간을 포함함으로써, 표면에 유리의 들떠 오름이 적고, 또, 표면에 미세한 단차상의 줄무늬가 발생한다.And because the thick film conductor contains manganese oxide, the glass is less likely to float on the surface and fine step-like stripes are generated on the surface.

후막 도체의 바람직한 막두께는, 5.0 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하이다. 이 막두께의 범위이면, 후막 도체의 세라믹스 기판으로의 밀착성을 만족시키면서, 후막 도체의 표면으로의 유리의 들떠 오름을 억제할 수 있다.The preferable film thickness of the thick film conductor is 5.0 μm or more and 10.0 μm or less. If the film thickness is within this range, the adhesion of the thick film conductor to the ceramic substrate can be satisfied while the lifting of the glass to the surface of the thick film conductor can be suppressed.

따라서, 본 발명의 후막 도체 형성용 페이스트를 사용하여 제조한 후막 도체는, 세라믹스 기판과의 접착 강도도 양호하고, 양호한 도금 부착성을 만족시킨다고 하는, 매우 우수한 특성을 구비하는 것으로 되어 있다. 양호한 도금 부착성은, Ni 전기 도금의 막두께로서 평가할 수 있다. 동일한 전류 밀도로 Ni 전기 도금을 실시한 경우에, 표면에 국소적으로라도 유리의 들떠 오름이 있는 후막 도체는, 산화망간이 첨가되어 표면의 유리의 들떠 오름이 억제되어 있는 후막 도체보다 도금 막두께가 얇아지는 것이 확인되어 있다.Accordingly, the thick film conductor manufactured using the paste for forming a thick film conductor of the present invention has very excellent properties, such as good adhesive strength to the ceramic substrate and satisfactory plating adhesion. Good plating adhesion can be evaluated based on the film thickness of Ni electroplating. When Ni electroplating is performed at the same current density, a thick film conductor with glass lifting even locally on the surface has a thinner plating film thickness than a thick film conductor with manganese oxide added to suppress glass lifting on the surface. Losing is confirmed.

실시예Example

이하, 본 발명에 대하여, 실시예에 의해 더욱 설명을 하지만, 본 발명의 범위는, 이 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further explained based on examples, but the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 3 에서는, 이하에 나타내는 도전 분말 및 산화망간 분말과, 표 1 에 나타내는 구상의 납 프리 유리 분말 1, 2 중 어느 것을 사용하여, 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트를 제작하고, 또한 후막 도체를 제조하였다. 얻어진 후막 도체에 대하여, 소성 막두께의 측정, 표면 상태의 관찰, 저항값의 측정 및 기판과의 접착 강도의 평가를 실시하였다. 또한, 표 1 에 있어서의 알칼리 금속 산화물의 총계는, 주로 Li, K 및 Na 의 금속 산화물의 총계이다.In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, a powder composition for forming a thick film conductor was prepared using the electrically conductive powder and manganese oxide powder shown below and any of the spherical lead-free glass powders 1 and 2 shown in Table 1; A paste for forming a thick film conductor was produced, and a thick film conductor was also manufactured. For the obtained thick film conductor, the baked film thickness was measured, the surface condition was observed, the resistance value was measured, and the adhesive strength with the substrate was evaluated. In addition, the total amount of alkali metal oxides in Table 1 is mainly the total amount of metal oxides of Li, K, and Na.

[표 1][Table 1]

Figure 112018122932877-pat00001
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(도전 분말)(Challenge powder)

도전 분말로서, 은 분말 또는 은과 팔라듐의 합금 분말을 사용하였다. 은 분말 A 는, 수 평균 입경이 2.0 ㎛ 인 분말이고, 은 분말 B 는 수 평균 입경이 5.0 ㎛ 인 분말이다. 또, 팔라듐 분말은, 수 평균 입경이 0.2 ㎛ 이다.As the conductive powder, silver powder or alloy powder of silver and palladium was used. Silver powder A is a powder with a number average particle diameter of 2.0 μm, and silver powder B is a powder with a number average particle diameter of 5.0 μm. Additionally, the palladium powder has a number average particle diameter of 0.2 μm.

(산화망간 분말)(Manganese oxide powder)

산화망간 분말로서, Mn3O4 (수 평균 입경 0.5 ㎛) 를 사용하였다.As the manganese oxide powder, Mn 3 O 4 (number average particle diameter 0.5 μm) was used.

[후막 도체 형성용 분말 조성물의 제작][Production of powder composition for forming thick film conductor]

도전 분말, 납 프리 유리 분말 및 산화망간 분말을, 표 2 에 나타내는 조성이 되도록 혼합하고, 볼 밀로 교반함으로써, 후막 도체 형성용 분말 조성물을 제작하였다.The electrically conductive powder, lead-free glass powder, and manganese oxide powder were mixed to have the composition shown in Table 2, and stirred with a ball mill to produce a powder composition for forming a thick film conductor.

[후막 도체 형성용 페이스트의 제작][Production of paste for forming thick film conductors]

상기에서 제작한 후막 도체 형성용 분말 조성물 72.5 질량% 와, 유기 비히클 27.5 질량% 를 혼합하고, 그 후 3 개 롤 밀로 혼련함으로써 후막 도체 형성용 페이스트를 제작하였다. 또한, 유기 비히클은, 에틸셀룰로오스 7 질량% 를, 용제인 테르피네올 용액 93 질량% 와 혼합하고, 가열하여 에틸셀룰로오스를 용해시켜 제작하였다.A paste for forming a thick film conductor was produced by mixing 72.5% by mass of the powder composition for forming a thick film conductor prepared above with 27.5% by mass of an organic vehicle, and then kneading the mixture with a three-roll mill. Additionally, the organic vehicle was produced by mixing 7% by mass of ethylcellulose with 93% by mass of terpineol solution as a solvent and heating to dissolve the ethylcellulose.

[후막 도체의 제조][Manufacture of thick film conductor]

상기에서 제작한 후막 도체 형성용 페이스트를, 96 % 알루미나 기판 (25.4 ㎜ × 25.4 ㎜ × 1 ㎜) 상에, 스크린 인쇄기에 의해 스크린 인쇄하고 (도포 공정), 벨트식 건조로를 사용하여 150 ℃ 에서 5 분간 건조하였다 (건조 공정). 건조된 막 및 알루미나 기판을, 피크 온도 850 ℃ 에서 9 분간, 토털 30 분간의 벨트로에서 소성하여 (소성 공정), 소정 패턴의 후막 도체를 형성하였다.The paste for forming a thick film conductor prepared above was screen printed on a 96% alumina substrate (25.4 mm × 25.4 mm × 1 mm) using a screen printer (coating process), and dried at 150°C for 5 days using a belt-type drying furnace. It was dried for a minute (drying process). The dried film and alumina substrate were fired in a belt furnace at a peak temperature of 850°C for 9 minutes, for a total of 30 minutes (firing process), to form a thick film conductor with a predetermined pattern.

[후막 도체의 물성 평가][Evaluation of physical properties of thick film conductors]

상기에서 제조한 후막 도체에 대하여, 이하에 나타내는 방법에 의해, 소성 막두께의 측정, 표면 상태의 관찰, 저항값의 측정, 알루미나 기판과의 접착 강도 및 니켈 도금의 도금 막두께의 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.For the thick film conductor manufactured above, the baked film thickness was measured, the surface state was observed, the resistance value was measured, the adhesive strength with the alumina substrate, and the plating film thickness of nickel plating were evaluated by the methods shown below. . The evaluation results are shown in Table 2.

(소성 막두께의 측정)(Measurement of fired film thickness)

소성 후의 후막 도체의 막두께에 대하여, 접촉식 표면 조도계를 사용하여 n = 5 로 측정하였다.The film thickness of the thick film conductor after firing was measured at n = 5 using a contact surface roughness meter.

(도금 막두께)(Plating film thickness)

소성 후의 후막 도체에 Ni 전기 도금을 실시한 샘플의, 알루미나 기판에서부터 Ni 전기 도금면까지의 두께를 접촉식 표면 조도계를 사용하여 n = 5 로 측정하고, 얻어진 결과로부터 후막 도체의 막두께를 빼 도금 막두께를 산출하였다.In a sample in which Ni electroplating was performed on a fired thick film conductor, the thickness from the alumina substrate to the Ni electroplated surface was measured at n = 5 using a contact surface roughness meter, and the film thickness of the thick film conductor was subtracted from the obtained results to obtain the plating film. The thickness was calculated.

(표면 상태의 관찰)(Observation of surface condition)

후막 도체의 표면 상태에 대하여, SEM (주사형 전자 현미경) 을 사용하여 관찰하여, 단차상의 줄무늬의 유무 및 유리의 들떠 오름의 유무를 확인하였다. 또, 도 2 에 실시예 1 에 의한 후막 도체의 SEM 화상을, 도 3 에 비교예 1 에 의한 후막 도체의 SEM 화상을 나타낸다.The surface condition of the thick film conductor was observed using a SEM (scanning electron microscope) to confirm the presence or absence of step-like stripes and the presence or absence of lifting of the glass. In addition, FIG. 2 shows an SEM image of the thick film conductor according to Example 1, and FIG. 3 shows an SEM image of the thick film conductor according to Comparative Example 1.

(저항값 측정)(resistance value measurement)

알루미나 기판 상에, 폭 0.5 ㎜, 길이 50 ㎜ 의 패턴으로 형성된 후막 도체의 샘플에 대하여, 디지털 멀티미터에 의해, 그 저항값을 측정하였다.The resistance value of a sample of a thick film conductor formed in a pattern with a width of 0.5 mm and a length of 50 mm on an alumina substrate was measured using a digital multimeter.

(접착 강도의 평가)(Evaluation of adhesive strength)

알루미나 기판 상에, 2.0 ㎜ × 2.0 ㎜ 의 패드상의 패턴으로 제조된 후막 도체에, Ni 도금액으로서, 황산니켈을 280 g/ℓ, 염화니켈을 60 g/ℓ, 붕산을 40 g/ℓ 가 되도록 조제한 도금액을 사용하여 전류 밀도를 5 × 10-3 A/㎟ (5 × 10-9 A/㎡) 로 하여, 2 분간의 Ni 전기 도금을 실시하여, 샘플로 하였다. 이 도금이 실시된 샘플에, 직경 0.65 ㎜ 의 Sn 도금 동선을, 96.5 질량% Sn-3 질량% Ag-0.5 질량% Cu 조성의 납 프리 땜납을 사용하여, 납땜한 것을 시험편으로 하였다. 접착 강도의 초기 강도는, 인장 시험기에 의해, 시험편의 Sn 도금 동선을 알루미나 기판의 수직 방향으로 잡아당겨, 후막 도체막을 알루미나 기판으로부터 박리시켜, 이 박리시의 인장력을 측정하고, 최대값, 최소값 및 평균값을 산출하여 평가하였다. 또, 열 열화 접착 강도는, 상기의 시험편과 동일한 것에 대해, 150 ℃ 24 시간의 열 부하를 가하여 열화시킨 후, 마찬가지로 인장 시험을 실시하여, 최대값, 최소값 및 평균값을 산출하여 평가하였다. 초기 접착 강도 및 열 열화 접착 강도 모두 15 인 시험편을 평가하였다.A Ni plating solution was prepared to contain 280 g/l nickel sulfate, 60 g/l nickel chloride, and 40 g/l boric acid on a thick film conductor manufactured in a 2.0 mm Using the plating solution, Ni electroplating was performed for 2 minutes at a current density of 5 × 10 -3 A/mm2 (5 × 10 -9 A/m2) to prepare a sample. To the sample on which this plating was performed, a Sn-plated copper wire with a diameter of 0.65 mm was soldered using a lead-free solder with a composition of 96.5 mass% Sn-3 mass% Ag-0.5 mass% Cu, and this was used as a test piece. The initial strength of the adhesive strength is determined by pulling the Sn-plated copper wire of the test piece in the vertical direction of the alumina substrate using a tensile tester, peeling the thick conductor film from the alumina substrate, measuring the tensile force at the time of peeling, and measuring the maximum value, minimum value, and The average value was calculated and evaluated. In addition, the thermal deterioration adhesive strength was evaluated by applying a heat load at 150°C for 24 hours to the same test piece as above to deteriorate it, then performing a tensile test in the same manner and calculating the maximum, minimum, and average values. A test piece with both initial adhesive strength and thermal deterioration adhesive strength of 15 was evaluated.

[표 2][Table 2]

Figure 112018122932877-pat00002
Figure 112018122932877-pat00002

(후막 도체의 막두께 및 저항값에 대하여)(About film thickness and resistance value of thick film conductor)

후막 도체의 막두께는, 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 3 모두에 있어서, 5.0 ㎛ 이상 10.0 ㎛ 이하의 범위 내이고, 막두께에 이상은 확인되지 않았다. 또, 저항값에 대해서도, 도전 분말로서 은을 사용했는지, 은과 팔라듐을 사용했는지에 따른 차이는 인정되었지만, 이들 값에 이상은 없고, 또, 실시예 1 ∼ 7 과 비교예 1 ∼ 3 의 어느 것에서도 문제 없는 값이었다.The film thickness of the thick film conductor was within the range of 5.0 μm or more and 10.0 μm or less in both Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, and no abnormalities were observed in the film thickness. Also, with respect to the resistance value, differences were recognized depending on whether silver or silver and palladium were used as the electrically conductive powder, but there was no abnormality in these values, and any of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 It was a value without any problems.

(접착 강도의 평가)(Evaluation of adhesive strength)

실시예 1 ∼ 7 의 결과로부터, 접착 강도는 초기 평가 및 열 열화 후의 평가의 어느 것에서도 값에 문제는 없었다. 또한, 비스무트를 포함하는 유리 분말을 사용함으로써, 초기 및 열 열화 후 모두에서 접착 강도가 올라가는 효과가 확인되었다 (실시예 5, 6).From the results of Examples 1 to 7, there was no problem with the adhesive strength in either the initial evaluation or the evaluation after thermal deterioration. Additionally, the effect of increasing the adhesive strength both initially and after thermal deterioration was confirmed by using glass powder containing bismuth (Examples 5 and 6).

또, 실시예 1 ∼ 3 과 비교예 1 의 결과로부터, 망간을 함유함으로써 접착 강도가 올라가는 효과가, 초기 및 열 열화 후 모두에서 확인되었다. 이 효과는, 도전 분말로서 은과 팔라듐을 병용한 경우에 현저히 확인되고 (실시예 4, 비교예 2), 특히 열 열화 후의 접착 강도에 크게 영향을 주는 결과가 되었다.Moreover, from the results of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the effect of increasing the adhesive strength by containing manganese was confirmed both at the initial stage and after thermal deterioration. This effect was significantly confirmed when silver and palladium were used together as conductive powders (Example 4, Comparative Example 2), and resulted in a significant effect on the adhesive strength, especially after thermal deterioration.

또한, 망간의 함유에 의한 접착 강도에 대한 효과는, 도전 분말 100 질량부에 대해 0.3 질량부 함유하고 있으면 발휘되는 것을 확인하였다 (비교예 3).In addition, it was confirmed that the effect of manganese content on adhesive strength is exerted when it is contained at 0.3 parts by mass per 100 parts by mass of the conductive powder (Comparative Example 3).

(표면 상태의 관찰 결과)(Observation results of surface condition)

실시예 1 ∼ 7 에 있어서, 망간을 함유함에 따른 단차상의 줄무늬가 확인되어, 앵커 효과에 의한 도금의 부착성의 향상을 기대할 수 있는 표면 상태였다. 비교예 1, 2 에서는, 망간을 함유하지 않아, 줄무늬는 확인되지 않았다. 또, 비교예 3 에서는 망간을 함유함에 따른 줄무늬가 약간 확인되었지만, 앵커 효과를 기대할 수 있을 정도로 단차상의 모양은 아니었다.In Examples 1 to 7, step-like stripes due to the inclusion of manganese were confirmed, showing that the surface was in a state in which improvement in plating adhesion due to the anchor effect could be expected. In Comparative Examples 1 and 2, manganese was not contained and no stripes were observed. Additionally, in Comparative Example 3, some stripes due to the inclusion of manganese were observed, but the shape was not so stepped that an anchor effect could be expected.

또, 유리의 들떠 오름의 유무에 대해서는, 실시예 1 ∼ 7 에 있어서, 망간을 함유함으로써 유리의 들뜸이 확인되지 않아, 은의 황화를 억제할 수 있는 것임을 알 수 있었다. 또한, 비교예 3 에 있어서는, 유리의 들뜸이 확인되는 점에서, 망간의 함유량이 부족함을 알 수 있었다. 또, 비교예 1, 2 에 있어서, 망간을 함유하지 않음으로써 유리의 들뜸이 확인되고, Ni 도금 등이 실시되어도 은의 황화 현상이 발생할 우려가 있는 것이 시사되는 결과가 되었다.In addition, regarding the presence or absence of lifting of the glass, in Examples 1 to 7, lifting of the glass was not confirmed by containing manganese, and it was found that yellowing of silver can be suppressed. Additionally, in Comparative Example 3, it was confirmed that the manganese content was insufficient because the glass was observed to float. In addition, in Comparative Examples 1 and 2, the glass was confirmed to float due to the absence of manganese, and the results suggested that there was a risk of silver sulfuration occurring even if Ni plating etc. were performed.

(도금 막두께)(Plating film thickness)

실시예 2 와 7, 비교예 1 의 Ni 전기 도금 막두께를 비교하면, 산화망간이 포함되는 실시예 2, 7 은 산화망간이 포함되지 않는 비교예 1 보다, 두꺼운 것을 알 수 있다. 또, 산화망간이 첨가된 후막 도체 형성용 분말 조성물로부터 얻어진 후막 도체의 도금 부착성이, 산화망간을 포함하지 않는 것보다 우수한 것도 분명하다.Comparing the Ni electroplating film thicknesses of Examples 2 and 7 and Comparative Example 1, it can be seen that Examples 2 and 7, which contain manganese oxide, are thicker than Comparative Example 1, which does not contain manganese oxide. It is also clear that the plating adhesion of a thick film conductor obtained from a powder composition for forming a thick film conductor to which manganese oxide is added is superior to that of a thick film conductor that does not contain manganese oxide.

[정리][organize]

실시예로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 후막 도체 형성용 분말 조성물 및 후막 도체 형성용 페이스트의 제조 방법에 의하면, 도금이 부착되기 쉽고, 또한 은의 황화를 억제할 수 있는 후막 도체를 제공할 수 있는 것은 분명하다.As is clear from the examples, according to the powder composition for forming a thick film conductor and the method for producing a paste for forming a thick film conductor of the present invention, it is possible to provide a thick film conductor to which plating is easy to adhere and to which sulfurization of silver can be suppressed. Obvious.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상적인 지식을 갖는 자라면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 생각이 이를 수 있음은 분명하고, 이것들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속할 것으로 이해된다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these examples. It is clear to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs that various changes or modifications can be made within the scope of the technical idea described in the patent claims, and of course, It is understood that it will fall within the technical scope of the present invention.

10 : 알루미나 기판
20 : 내부 전극
21 : 상면 전극
22 : 측면 전극
23 : 이면 전극
30 : 저항막
40 : 보호막
50 : 중간 전극
60 : 외부 전극
100 : 칩 저항기
10: Alumina substrate
20: internal electrode
21: top electrode
22: side electrode
23: back electrode
30: Resistance film
40: Shield
50: middle electrode
60: external electrode
100: chip resistor

Claims (7)

도전 분말과,
납 프리 유리 분말과,
산화망간 분말을 포함하고,
상기 유리 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 3 질량부 이하이고,
상기 산화망간 분말의 함유량이, 상기 도전 분말 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하인, 후막 도체 형성용 분말 조성물.
challenge powder,
lead-free glass powder,
Contains manganese oxide powder,
The content of the glass powder is 1.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder,
A powder composition for forming a thick film conductor, wherein the content of the manganese oxide powder is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
제 1 항에 있어서,
상기 산화망간 분말이 Mn3O4 분말인, 후막 도체 형성용 분말 조성물.
According to claim 1,
A powder composition for forming a thick film conductor, wherein the manganese oxide powder is Mn 3 O 4 powder.
제 1 항에 있어서,
상기 도전 분말이, 은 분말, 팔라듐 분말 및 백금 분말에서 선택되는 적어도 1 종인, 후막 도체 형성용 분말 조성물.
According to claim 1,
A powder composition for forming a thick film conductor, wherein the conductive powder is at least one selected from silver powder, palladium powder, and platinum powder.
제 1 항에 있어서,
상기 유리 분말은, 유리 전이 온도가 400 ℃ 이상 600 ℃ 이하이고, 연화점이 500 ℃ 이상 700 ℃ 이하인, 후막 도체 형성용 분말 조성물.
According to claim 1,
A powder composition for forming a thick film conductor, wherein the glass powder has a glass transition temperature of 400°C or more and 600°C or less and a softening point of 500°C or more and 700°C or less.
제 1 항에 있어서,
상기 유리 분말이 비스무트를 포함하는, 후막 도체 형성용 분말 조성물.
According to claim 1,
A powder composition for forming a thick film conductor, wherein the glass powder contains bismuth.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 후막 도체 형성용 분말 조성물과,
용매와,
수지의 혼합물을 포함하는, 후막 도체 형성용 페이스트.
The powder composition for forming a thick film conductor according to any one of claims 1 to 5,
With solvent,
A paste for forming thick film conductors comprising a mixture of resins.
도전 입자와,
납 프리 유리 입자와,
산화망간 입자와,
용매와,
수지를 포함하고,
상기 유리 입자의 함유량이, 상기 도전 입자 100 질량부에 대해, 1.5 질량부 이상 3 질량부 이하이고,
상기 산화망간 입자의 함유량이, 상기 도전 입자 100 질량부에 대해, 0.5 질량부 이상 3.5 질량부 이하인, 후막 도체 형성용 페이스트.
Conductive particles,
lead-free glass particles,
Manganese oxide particles,
With solvent,
Contains resin,
The content of the glass particles is 1.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive particles,
A paste for forming a thick film conductor, wherein the content of the manganese oxide particles is 0.5 parts by mass or more and 3.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive particles.
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