JPH0477570A - 圧電ブザー及びその電極形成用塗料 - 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、圧電ブザー及びその電極形成用塗料に関する
ものである。

〔従来技術〕

圧電ブザーは、第１図に示すように、圧電振動子１の両
面に電極２を形成し、この電極２に、直接又は金属弾性
体３を介してリード線４を接続したものである。

この圧電ブザーにおける前記電極２は、従来から銀ペー
ストが用いられ、第３図に示すように、印刷により、そ
の銀ペーストが圧電振動子１の両面に塗布されて電極２
が形成され、以後、同図に示すフローによって乾燥・焼
付は等が行われて、圧電ブザーが製造される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記圧電ブザーの圧電振動子１は、振動特性の面から極
力薄いことが望まれる。しかしながら、薄くすると従来
の乾燥・焼付は等による製造方法では前記焼付け（約８
００°Ｃ）後、湿潤雰囲気で直流電圧が印加されると電
極２において銀マイグレーションが生じる恐れがあって
、圧電振動子１の１ｌｌｌＩ化を図れない問題がある。

上記薄膜化を図る方法として、金属銀粉末と熱硬化性樹
脂から成る導電性ペーストの塗膜を加熱硬化させる方法
が知られているが、この場合は導電性が低下し、絶縁基
体上への塗膜の密着性が悪いなどの問題があった。

そこで、この発明の課題は上記従来の銀ペーストの問題
点を解決するにあり、■良好な導電性を有する、■スク
リーン印刷、凹版印刷、が容品である、■絶縁基体上へ
の塗膜の密着性がよい、■細線回路が形成できる、■塗
膜上への半田付性と半田付強度がすぐれている、■半田
コートの導電回路の導電性が長期にわたって維持できる
ニッケルペーストを提案するにある。

（１題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明にあっては、金属ニ
ッケル粉Ａ８５〜９６重置％と、レゾール型フェノール
樹脂８１５〜４重量％と、その両者Ａ、　Ｂの合計１０
０重量部に対して、飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸又
はそれらの金属塩０．１〜８重量部と、金属キレート形
成材１〜５０重量部とから成り、前記レゾール型フェノ
ール樹脂Ｂは、それが有する２−１置換体、２．４−２
置換体、２．４．６３置換体、メチロール基、ジメチレ
ンエーテル、フェニル基の赤外分光法による赤外線透過
率をｌ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃとするとき、各透通率の間
に（イ）−＝　　０．８〜１．２ （ロ）−＝　　０．８〜１．２ （ハ）−−０，８〜１．２ （ニ）−−１，２〜１．５ なる関係が成り立つペーストから成る圧電ブザー電極形
成用塗料を採用したのである。

上記金属ニッケル粉Ａは、平均粒子径が０゜１〜２０７
１１１、好ましくは１ｎ以下とする。

そして、圧電振動子の両面に、上述した構成のペースト
から成る電極を形成し、この電極に直接又は弾性体を介
してリード線を接続して成る圧電ブザーを構成したので
ある。

〔作用〕

上記のように構成したこの発明によるニッケルペースト
は、金属ニッケル粉の配合量が８５重量％未満では、半
田付性が悪くなり、逆に９６重量％を超えるときは、金
属ニッケル粉が十分にバインドされず、得られる電極も
跪くなり、所望の半田付強度が得られず、導電性が低下
すると共にスクリーン印刷性も悪くなる。好ましくは、
樹脂との配合におい・て８８重量％以上、さらに好まし
くは９０〜９３重量％とする。

使用するレゾール型フェノール樹脂について、その化学
量、２−１置換体量をλ、２．４−２置換体量をｐ、２
．４．６−３置換体量をν、メチロール基量をα、ジメ
チレンエーテル量をβ、フェニル基量をＴとすると、前
記構成の一」Ｌが大きいということは、　　Ｊ　　　−
がｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ν　　　　　　　ν小さいということになる。す
なわち、２−１置換体量λ、２．４−２置換体量μ、に
比して、２．４．６−３置換体量をＶが多いということ
を意味する。

また、前記構成の」二　　−が大きいといａ　　　　　
　　ａ うことは、１７　　が小さいということにα　　　　　
　　α なる、すなわち、ジメチレンエーテル量β、フェニル基
量Ｔに比して、メチロール基量αが多いということを意
味する。

一般に２．４．６−３置換体量νが大きくなると、レゾ
ール型フェノール樹脂の架橋密度が大きくなるため、前
記二１．　　が小さい方が、ν　　ゝ すなわち、」Ｌ、−が大きい方が電極の導ｎ　　　　　
　　ｎ 電性は良くなる。しかし、逆に電極が硬く、脆くなる傾
向を示し、物理的特性が悪くなる。

また、」しが小さいと電極の半田付性が悪くなα す、上が大きいと電極の導電性が悪くなる。

α 従って、得られる電極の硬さを適切にし、良好な導電性
と半田付性とを兼備するレゾール型フェノール樹脂とし
ては、前記構成に示す ｚ　　　　　　　　ｂ　　がそれぞれ０．８〜１．２、
ｎ　　　　　　　ｎ　　　　　　　ａ 」ヨが１．２〜１．５とするのが適している。

レゾール型フェノール樹脂の配合量は、４重量％未満で
は、金属ニッケル粉が十分にバインドされず、得られる
電極も脆くなり、導電性が低下すると共にスクリーン印
刷性が悪くなる。逆に１５重量％を超えるときは、半田
付性が好ましいものとならない。

飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸又はそれら金属塩とは
、飽和脂肪酸にあっては、炭素数１６〜２０のパルチミ
ン酸、ステアリン酸、アラキン酸など、不飽和脂肪酸に
あっては炭素数１６〜１８のシーマリン酸、オ゛レイン
酸、リルン酸などで、それらの金属塩にあってはカリウ
ム、銅、アルミニウム、ナトリウム、亜鉛などの金属と
の塩である。

これらの分散剤の使用は、金属ニッケル粉とレゾール型
フェノール樹脂との配合において、金属ニッケル粉の樹
脂中への微細分散を促進し、導電性の良好な電極を形成
するので好ましい。

飽和脂肪酸若しくは不飽和脂肪酸又はそれらの金属塩の
配合量は、金属ニッケル粉とレゾール型フェノール樹脂
の合計量１００重量部に対して０．１〜８重量部の範囲
で用いられ、好ましくは１〜３重量部である。

前記分散剤の配合量が、０．１重量部未満では、金属ニ
ッケル粉の微細分散性が期待できず、逆に８重量部を超
えるときは、電極の導電性を低下させ、電極と圧電振動
子との密着性の低下をまねくので好ましくない。

金属キレート形成剤とは、モノエタノールアミン、ジェ
タノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジア
ミン、トリエチレンジアミン、トリエチレンテトラアミ
ン、などの脂肪族アミンから選ばれる少なくとも一種を
使用する。

添加する金属キレート形成剤は、金属ニッケル粉の酸化
を防止し、導電性の維持に寄与すると共に、半田付性を
より向上させる。

金属キレート形成剤の配合量は、金属ニッケル粉とレゾ
ール型フェノール樹脂との合計量１．００重量部に対し
て、１〜５０重量部の範囲で用いられる。

金属キレート形成剤の配合量が、１重量未満では、導電
性が低下し、且つ半田付性も好ましいものとならない。

逆に５０重量部を超えるときは、ペースト自体の粘度が
下がり過ぎて印刷性に支障をきたすので好ましくない。

本発明に係るニッケルペーストには、粘度調節をするた
めに、通常の有４１１溶剤を適宜使用することができる
。例えば、ブチルカルピトール、ブチルカルピトールア
セテート、ブチルセロソルブ、メチルイソブチルケトン
、トルエン、キシレンなどの公知の溶剤である。

〔実施例〕

粒径１．ｎの金属ニッケル粉、表１に示す赤外線透過率
比のレゾール型フェノール樹脂、オレイン樹脂カリウム
、トリエタノールアミンをそれぞれ表２に示す割合で配
合（重量部）し、溶剤として若干のブチルカルピトール
を加えて、２０分間三輪ロールで混練してニッケルペー
ストを調整した。

とくに、実施例３は、金属ニッケル粉平均粒径が：１−
１同２は、同平均粒径：０．５Ｊｌｌｌとした。

この各実施例を、第２図のフローに示すようにスクリー
ン印刷により圧電振動子１の疑似基板両面に塗布して電
極２を形成し、その電極２の諸特性を見るために、まず
、その電極２付の各圧電振動子１を有機酸系のフラフク
ス槽に４秒間浸漬し、次いで２５０℃の溶融半田槽（Ｐ
ｂ／５ｎ−４０／６０　）中に５秒間浸漬して引上げる
と同時に２〜６．０気圧、２２０〜２３０℃の熱風を吹
きつけた後、洗浄した。

このとき、電極２に半田付された半田コート厚は平均１
０ｎであった。

この過程で得な電極２の諸特性を調べた結果を表２に示
す。

ここに、電極の導電性とは、加熱硬化された電極２の体
積固有抵抗を測定した値である。

電極の密着性とはＪＩＳ　Ｋ５４００（１９７９）の基
盤目試験方法に準じて、電極となる塗膜上に互に直交す
る縦横１１本づつの平行線を１ｍ＋の間隔で引いて、１
ｃｉｉ中に１００個のます目ができるように基盤目状の
切り傷を付け、その上からセロハンテープで塗膜を引き
はがしたときに、絶縁基板上に残る塗膜〜の基盤目個数
を求めたものである。

半田付性とは、電極２上に半田付された状態を低倍率の
実体顕微鏡によって観察し、下記の基準によって評価し
た。

○印：表面平滑で全面に半田が付着しているもの △印：部分的に電極が露出しているもの×印：部分的に
しか半田が付着していないもの印刷性とは、粘度調整し
て得られた二ンケルペーストを用いてスクリーン印刷法
により電極２を形成するに際しで、その印刷の容易性を
観察し、下記の基準により評価した。

Ｏ印：を極２の形成が良好なもの △印：電極２の形成が稍々困難なもの ×印：電極２の形成が困難なもの 次に、半田付強度とは、ガラス・エポキシ樹脂基板（例
えば、Ｇ１０）上に直径３画φのランドで、厚さが２５
〜３０ｔｎａの塗膜を形成させ、１３０〜１８０°Ｃ×
１０〜６０分間加熱して塗膜を硬化させた後、そのラン
ド上にリード線（０，８＋＋ｍφの錫メツキ軟銅線）を
垂直に半田付（６３Ｓｎの共晶半田を使用）をし、前記
基板を固定して５０ｗａ／分の引張速度でリード線を垂
直に引張り、その強度を求めたものである。

この結果かられかるように、各実施例は、特定の配合材
料が適切に組合わされているので、電極（塗膜）の導電
性、電極の密着性、半田付性、半田付強度、印刷性など
の緒特性が良好なものとなる。また、得られた硬化電極
に通常の有機酸系のフラツクス剤を用いて直接半田付を
施すことができる。

次に、比較例についてみると、比較例１．２．３は使用
するレゾール型フェノール樹脂の赤外線透過率比が適切
でないため、好ましい半田付性をもつ電極２が得られな
い。比較例４は、金属二・２ケル粉が少ないため、半田
付において圧電振動子１の部分的にしか半田が付着しな
いので好ましくない。比較例５は、金属ニッケル粉が多
く、金属ニッケル粉が十分にバインドされないため、電
極の導電性が不安定であって、得られる電極２も跪く、
又スクリーン印刷性が稍々困難で好ましくない。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く、本発明に係る電極形成用塗料
を用いて電極を形成した圧電ブザ〜は、電極形成の際に
焼付けを必要としないため製作性が向上し、かつその焼
付は後の湿潤雰囲気下におけるマイグレーションの恐れ
もないため、圧電振動子の薄膜化を図り得る効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る圧電ブザーの一実施例の概略図
、第２図は同実施例の製作説明図、第３図は従来の製作
説明図である。 １・・・・・・圧電振動子、　２・・・・・・電極、３
・・・・・・金属弾性体、 ４・・・・・・リード線。 以下余白 表 以下余白 第１図 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ニッケル粉Ａ８５〜９６重量％と、レゾール
   型フェノール樹脂Ｂ１５〜４重量％と、その両者Ａ、Ｂ
   の合計１００重量部に対して、飽和脂肪酸若しくは不飽
   和脂肪酸又はそれらの金属塩０．１〜８重量部と、金属
   キレート形成材１〜５０重量部とから成り、前記レゾー
   ル型フェノール樹脂Ｂは、それが有する２−１置換体、
   ２、４−２置換体、２、４、６−３置換体、メチロール
   基、ジメチレンエーテル、フェニル基の赤外分光法によ
   る赤外線透過率をｌ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃとするとき、
   各透過率の間に （イ）ｌ／ｎ＝０．８〜１．２ （ロ）ｍ／ｎ＝０．８〜１．２ （ハ）ｂ／ａ＝０．８〜１．２ （ニ）ｃ／ａ＝１．２〜１．５ なる関係が成り立つペーストから成る圧電ブザー電極形
   成用塗料。
2. （２）前記金属ニッケル粉Ａを、平均粒子径が０．１〜
   ２０μｍとしたことを特徴とする請求項（１）に記載の
   圧電ブザー電極形成用塗料。
3. （３）圧電振動子の両面に、前記の請求項（１）又は（
   ２）に記載のペーストからなる電極を形成し、この電極
   に直接又は弾性体を介してリード線を接続して成る圧電
   ブザー。