JPH0526284B2 - - Google Patents
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- JPH0526284B2 JPH0526284B2 JP4116287A JP4116287A JPH0526284B2 JP H0526284 B2 JPH0526284 B2 JP H0526284B2 JP 4116287 A JP4116287 A JP 4116287A JP 4116287 A JP4116287 A JP 4116287A JP H0526284 B2 JPH0526284 B2 JP H0526284B2
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Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、絶縁基板上に厚膜導体を焼付形成す
るための導電性組成物に関する。 従来の技術 従来より、導電性組成物をセラミツクス、ガラ
スなどの絶縁基板上にスクリーン印刷等の方法に
よつて塗布し、高温で焼成することにより電子回
路の配線導体やコンデンサ、抵抗等の電極を製造
することが広く行われている。この導電性組成物
は主としてAg、Au、Pd、Pt、Cu、Ni等の導電
性粉末と、ガラス、金属酸化物などの無機結合剤
を有機ビヒクル中に分散させたものであり、一般
に高導電性で、基板との接着強度が強く、その熱
による劣化が小さく繰返し焼成にも耐えること、
半田濡れ性が良く、しかも半田への溶解性が小さ
いことなどの特性が要求される。 厚膜導体と基板との接着は無機結合剤により達
成されるが、通常接着性と半田濡れ性は相反する
特性であり、普通強度を上げる目的で結合剤を多
く配合すると、結合剤が焼成体表面にも多く残存
し半田濡れ性が阻害される。半田濡れ性を損うこ
となく接着性の向上を図り、特に熱エージングに
よる接着強度の低下を小さくするために従来より
種々のガラスや添加剤が試みられている。例え
ば、特公昭61−51361号公報は導電性組成物に
Bi2O3とZnOを添加することにより半田濡れ性、
接着強度を改善することが示されており、特開昭
56−52805号公報にはAg系導体に対して硼珪酸鉛
亜鉛系の特殊な組成のガラスを使用することが記
載されている。又本出願人の出願である特開昭58
−87164号公報には酸化亜鉛−酸化コバルト系の
固溶体を添加することにより熱劣化を改善するこ
とが開示されている。 発明が解決すべき問題点 しかし近年、回路の小形化及びコストダウンの
要求が強く、電極や導体パターンの面積をますま
す小さく、しかも導体の膜厚を薄くすることが求
められている。このため接着強度がより強く、又
半田濡れ性もより一層良好なものが望まれてお
り、前述の従来の導電性組成物を以てしても未だ
強度、半田濡れ性の双方を満足するものが得られ
ていない。 又一般に厚膜導体の接着強度は焼成膜厚依存性
があり、膜厚が薄いと充分な強度を得ることがで
きなくなる。例えば現在回路導体として広く使用
されているAg／Pd系やAg／Pt系導体は通常膜
厚12〜20μｍで設計されており、10μｍ以下では
接着強度が極めて弱く実用上問題があつた。 更に焼成時間を短縮しプロセスコストを下げる
ため、最近では赤外線炉による高速焼成が行われ
るが、従来使用されている導電性組成物を高速焼
成すると、特に膜厚が厚い場合に導体表面のガラ
ス浮き、パターンからのガラスのしみ出し、発泡
等の現象が起こつて半田濡れ性や接着強度の低下
を招き、良好な導体を形成することができなかつ
た。 本発明は上記の要求に応えるべく、半田濡れ性
が優れておりかつ基板との接着強度、特に熱エー
ジング後の接着強度が更に改善され、薄膜化も可
能な導電性組成物を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、赤外線高速焼成炉でも焼成
可能な導電性組成物を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明は、導電性金属粉末と無機結合剤とが有
機ビヒクル中に分散されてなる導電性組成物にお
いて、無機結合剤が (a) B2O3、ZnO及びPbOの合計100重量％に対し
てMoO30.5〜5.0重量％、MnO20.5〜3.0重量％、
TiO20.5〜3.0重量％を添加してなるガラス１重
量部と、 (b) 酸化ビスマス1.0〜5.0重量部と、 (c) 酸化マンガン0.10〜1.00重量部と、 (d) 酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶体から選ばれ
る１種又は２種以上0.10〜1.00重量部とからな
ることを特徴とするものであり、又第２の発明
は上記(a)〜(d)成分に更に (e) 酸化クロム及び酸化チタンから選ばれる１種
又は２種以上の酸化物0.02〜0.30重量部と、 (f) 酸化鉛0.10〜1.00重量部 とを添加した無機結合剤を使用することを特徴と
する導電性組成物である。 作 用 本発明は特定の新規な組成のガラスと特定の添
加剤とを組合わせた無機結合剤を用いることによ
り、接着強度、エージング強度及び半田濡れ性を
著しく改善するものである。又第２の発明は、更
に赤外線高速焼成を可能にする。 本発明者等は導電性組成物の設計に際し、厚膜
導体の膜構造として次のようなものを理想的な形
と考えた。 (1) 結合剤であるガラス質が焼成膜表面付近には
極めて少なく、基板側になるべく多く分布して
いること。 (2) 導体膜の金属層と基板付近のガラス層の間の
部分では、焼結した金属粉末の間にガラス質が
緻密に食込んだ金属−ガラスマトリクス構造が
形成され、ガラス層と金属層の接触面積が大き
くなつており、両者が強固に接着しているこ
と。 (3) 更に形成された金属−ガラスマトリクス構造
が熱によつて変化しにくいこと。 これらの条件を兼備えた導体膜構造であれば、
膜表面ではガラスがほとんど存在しないために半
田の濡れが良く、又基板との接着強度及び膜の強
度が非常に強い導体となり、焼成後に熱履歴を受
けても強度の劣化が起こりにくいことが予想され
る。そのためこのような膜構造を作るべく検討を
重ねた結果、本発明の新規なガラス組成を見出し
た。 本発明で使用するガラスａは軟化点近傍での粘
性流動が大きいため焼成時ガラスが基板側へ速や
かに移動していくが、同時に軟化点と結晶化温度
の差が小さく軟化後速やかに結晶化が起こるの
で、ガラスが全部移動せず一部が膜中に固定され
て前述の金属−ガラスマトリクスを作り易いとい
う特徴がある。 ガラスの主成分はPbO、B2O3及びZnOであり、
SiO2を含まないため軟化点付近での流動性が大
きい。好ましい組成範囲は、この三成分の合計を
100重量％としたときB2O322〜35重量％、ZnO20
〜50重量％、PbO13〜57重量％である。B2O3が
22重量％未満ではガラス化しにくい35重量％を越
えると結晶化しない。ZnOが20重量％末満では結
晶右しにくく、50重量％を越えるとガラス化しな
い。PbOが13重量％未満では軟化点が高すぎ、57
重量％を越えると低すぎる。添加成分としての
MoO3はガラスの流動性を増すことにより金属を
充分に濡らし、ガラスを基板側へ速やかに移動さ
せる作用を有し、上記主成分100重量％に対し、
0.5〜5.0重量％配合される。0.5重量％未満では半
田の濡れが悪く、5.0重量％を越えるとガラス化
しにくい。MnO2とTiO2はいずれも過度の粘性流
動を抑える目的で配合されるもので、強度アツ
プ、赤外線焼成時のガラス浮き防止、更に繰返し
焼成時のガラスの軟化流動防止の効果がある。ど
ちらもガラスの主成分100重量％に対して0.5重量
％より少ないと効果がなく、又3.0重量％を越え
るとガラス化しにくくなる。 このガラスを使用することにより、前述の望ま
しい膜構造を作り、優れた特性の導体膜を形成し
得る。しかしながらガラス単独では接着強度、半
田付け性等の性能に関してまだやや不満な点があ
つた。 本発明において、ガラスに加えて更に配合され
る無機添加剤としての酸化マンガン及び酸化亜鉛
−酸化コバルト系固溶体は、ガラスの作用を補
い、増強する働きをする。酸化マンガンは金属−
ガラスマトリクス構造を強化して緻密な構造とす
るもので、強度向上と共に繰返し焼成時のガラス
の軟化流動を防止する効果を有しており、ガラス
１重量部に対して0.10〜1.00重量部配合される。
0.10重量部より少ないと接着強度が充分でなく、
1.00重量部を越えると緻密な膜が形成できず強度
及び耐半田溶解性が悪化する。酸化亜鉛−酸化コ
バルト系固溶体は基板と反応して基板と導体膜中
のガラス質との接着強度を改善するもので、特開
昭58−87164号公報に記載されている酸化亜鉛−
酸化コバルト固溶体、酸化亜鉛−酸化コバルト−
酸化マグネシウム固溶体、酸化亜鉛−酸化コバル
ト−酸化ニツケル−酸化チタン固溶体からなる群
から選ばれる１種又は２種以上の固溶体が使用で
きる。配合量はガラス１重量部に対して0.10〜
1.00重量部で、0.10重量部末満では強度改善効果
がなく、又1.00重量部を越えるとガラスのにじみ
が生ずるので好ましくない。 酸化ビスマスは無機結合剤の流動性を増加さ
せ、又基板との接着性を向上させるために添加さ
れるものであり、1.0重量部末満では半田濡れ性、
耐半田性、接着強度が悪く、又5.0重量部を越え
るとガラス浮きの状態となり、半田濡れ性が悪く
なる。 本発明ではこれらの添加剤と前記のガラスとの
作用により、ガラス質が膜表面に極めて少なく、
大部分が基板側に分布して基板との接着に寄与
し、しかも内部では強固な金属−ガラスマトリク
ス構造を作つていると考えられ、半田濡れ性が極
めて良好でしかも接着強度が大きく改善され、特
に熱エージング後の強度が従来に比して非常に優
れている。又膜厚が薄い場合もこのような構造を
容易に作るので接着強度の大きい導体を形成する
ことができる。 更に第２の発明において配合される他の添加剤
即ち酸化クロム、酸化チタン、酸化鉛は赤外線高
速焼成を行う際に効果を発揮する。即ち酸化クロ
ム及び酸化チタンはガラスの過度の流動を抑え、
酸化鉛はガラス中のガラス化成分を放出させる作
用があるため、これらを配合することによつて高
速焼成時ガラスの浮きやにじみ、発泡が防止され
る。これらの添加剤は焼成を通常のマツフル炉で
行う場合は必ずしも配合する必要はないが、赤外
線高速焼成炉で行う場合はガラス１部に対して酸
化クロム及び酸化チタンは合計で0.02〜0.30重量
部、酸化鉛は0.10〜1.00重量部配合するのが望ま
しい。酸化クロム及び酸化チタンは合計で0.30重
量部を越えると半田濡れ性が悪化し、酸化鉛は
1.00重量部を越えて添加した場合、ガラスの流動
性が大きくなりすぎるので好ましくない。 導電性金属粉末としては、従来から一般に使用
されているAg、Au、Pd、Pt等の貴金属、Cu、
Ni等の卑金属などいずれも使用できる。導電性
組成物において無機結合剤は導電性金属粉末100
重量部に対して５〜20重量部程度配合される。 有機ビヒクルは、この種の厚膜導電性組成物に
通常使用されているものであれば特に制限はな
い。 実施例 次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。 各実施例及び比較例で使用したガラスの組成重
量部は、表１に示す通りである。尚、Ｘ，Ｙは本
発明の範囲外のものである。
るための導電性組成物に関する。 従来の技術 従来より、導電性組成物をセラミツクス、ガラ
スなどの絶縁基板上にスクリーン印刷等の方法に
よつて塗布し、高温で焼成することにより電子回
路の配線導体やコンデンサ、抵抗等の電極を製造
することが広く行われている。この導電性組成物
は主としてAg、Au、Pd、Pt、Cu、Ni等の導電
性粉末と、ガラス、金属酸化物などの無機結合剤
を有機ビヒクル中に分散させたものであり、一般
に高導電性で、基板との接着強度が強く、その熱
による劣化が小さく繰返し焼成にも耐えること、
半田濡れ性が良く、しかも半田への溶解性が小さ
いことなどの特性が要求される。 厚膜導体と基板との接着は無機結合剤により達
成されるが、通常接着性と半田濡れ性は相反する
特性であり、普通強度を上げる目的で結合剤を多
く配合すると、結合剤が焼成体表面にも多く残存
し半田濡れ性が阻害される。半田濡れ性を損うこ
となく接着性の向上を図り、特に熱エージングに
よる接着強度の低下を小さくするために従来より
種々のガラスや添加剤が試みられている。例え
ば、特公昭61−51361号公報は導電性組成物に
Bi2O3とZnOを添加することにより半田濡れ性、
接着強度を改善することが示されており、特開昭
56−52805号公報にはAg系導体に対して硼珪酸鉛
亜鉛系の特殊な組成のガラスを使用することが記
載されている。又本出願人の出願である特開昭58
−87164号公報には酸化亜鉛−酸化コバルト系の
固溶体を添加することにより熱劣化を改善するこ
とが開示されている。 発明が解決すべき問題点 しかし近年、回路の小形化及びコストダウンの
要求が強く、電極や導体パターンの面積をますま
す小さく、しかも導体の膜厚を薄くすることが求
められている。このため接着強度がより強く、又
半田濡れ性もより一層良好なものが望まれてお
り、前述の従来の導電性組成物を以てしても未だ
強度、半田濡れ性の双方を満足するものが得られ
ていない。 又一般に厚膜導体の接着強度は焼成膜厚依存性
があり、膜厚が薄いと充分な強度を得ることがで
きなくなる。例えば現在回路導体として広く使用
されているAg／Pd系やAg／Pt系導体は通常膜
厚12〜20μｍで設計されており、10μｍ以下では
接着強度が極めて弱く実用上問題があつた。 更に焼成時間を短縮しプロセスコストを下げる
ため、最近では赤外線炉による高速焼成が行われ
るが、従来使用されている導電性組成物を高速焼
成すると、特に膜厚が厚い場合に導体表面のガラ
ス浮き、パターンからのガラスのしみ出し、発泡
等の現象が起こつて半田濡れ性や接着強度の低下
を招き、良好な導体を形成することができなかつ
た。 本発明は上記の要求に応えるべく、半田濡れ性
が優れておりかつ基板との接着強度、特に熱エー
ジング後の接着強度が更に改善され、薄膜化も可
能な導電性組成物を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、赤外線高速焼成炉でも焼成
可能な導電性組成物を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明は、導電性金属粉末と無機結合剤とが有
機ビヒクル中に分散されてなる導電性組成物にお
いて、無機結合剤が (a) B2O3、ZnO及びPbOの合計100重量％に対し
てMoO30.5〜5.0重量％、MnO20.5〜3.0重量％、
TiO20.5〜3.0重量％を添加してなるガラス１重
量部と、 (b) 酸化ビスマス1.0〜5.0重量部と、 (c) 酸化マンガン0.10〜1.00重量部と、 (d) 酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶体から選ばれ
る１種又は２種以上0.10〜1.00重量部とからな
ることを特徴とするものであり、又第２の発明
は上記(a)〜(d)成分に更に (e) 酸化クロム及び酸化チタンから選ばれる１種
又は２種以上の酸化物0.02〜0.30重量部と、 (f) 酸化鉛0.10〜1.00重量部 とを添加した無機結合剤を使用することを特徴と
する導電性組成物である。 作 用 本発明は特定の新規な組成のガラスと特定の添
加剤とを組合わせた無機結合剤を用いることによ
り、接着強度、エージング強度及び半田濡れ性を
著しく改善するものである。又第２の発明は、更
に赤外線高速焼成を可能にする。 本発明者等は導電性組成物の設計に際し、厚膜
導体の膜構造として次のようなものを理想的な形
と考えた。 (1) 結合剤であるガラス質が焼成膜表面付近には
極めて少なく、基板側になるべく多く分布して
いること。 (2) 導体膜の金属層と基板付近のガラス層の間の
部分では、焼結した金属粉末の間にガラス質が
緻密に食込んだ金属−ガラスマトリクス構造が
形成され、ガラス層と金属層の接触面積が大き
くなつており、両者が強固に接着しているこ
と。 (3) 更に形成された金属−ガラスマトリクス構造
が熱によつて変化しにくいこと。 これらの条件を兼備えた導体膜構造であれば、
膜表面ではガラスがほとんど存在しないために半
田の濡れが良く、又基板との接着強度及び膜の強
度が非常に強い導体となり、焼成後に熱履歴を受
けても強度の劣化が起こりにくいことが予想され
る。そのためこのような膜構造を作るべく検討を
重ねた結果、本発明の新規なガラス組成を見出し
た。 本発明で使用するガラスａは軟化点近傍での粘
性流動が大きいため焼成時ガラスが基板側へ速や
かに移動していくが、同時に軟化点と結晶化温度
の差が小さく軟化後速やかに結晶化が起こるの
で、ガラスが全部移動せず一部が膜中に固定され
て前述の金属−ガラスマトリクスを作り易いとい
う特徴がある。 ガラスの主成分はPbO、B2O3及びZnOであり、
SiO2を含まないため軟化点付近での流動性が大
きい。好ましい組成範囲は、この三成分の合計を
100重量％としたときB2O322〜35重量％、ZnO20
〜50重量％、PbO13〜57重量％である。B2O3が
22重量％未満ではガラス化しにくい35重量％を越
えると結晶化しない。ZnOが20重量％末満では結
晶右しにくく、50重量％を越えるとガラス化しな
い。PbOが13重量％未満では軟化点が高すぎ、57
重量％を越えると低すぎる。添加成分としての
MoO3はガラスの流動性を増すことにより金属を
充分に濡らし、ガラスを基板側へ速やかに移動さ
せる作用を有し、上記主成分100重量％に対し、
0.5〜5.0重量％配合される。0.5重量％未満では半
田の濡れが悪く、5.0重量％を越えるとガラス化
しにくい。MnO2とTiO2はいずれも過度の粘性流
動を抑える目的で配合されるもので、強度アツ
プ、赤外線焼成時のガラス浮き防止、更に繰返し
焼成時のガラスの軟化流動防止の効果がある。ど
ちらもガラスの主成分100重量％に対して0.5重量
％より少ないと効果がなく、又3.0重量％を越え
るとガラス化しにくくなる。 このガラスを使用することにより、前述の望ま
しい膜構造を作り、優れた特性の導体膜を形成し
得る。しかしながらガラス単独では接着強度、半
田付け性等の性能に関してまだやや不満な点があ
つた。 本発明において、ガラスに加えて更に配合され
る無機添加剤としての酸化マンガン及び酸化亜鉛
−酸化コバルト系固溶体は、ガラスの作用を補
い、増強する働きをする。酸化マンガンは金属−
ガラスマトリクス構造を強化して緻密な構造とす
るもので、強度向上と共に繰返し焼成時のガラス
の軟化流動を防止する効果を有しており、ガラス
１重量部に対して0.10〜1.00重量部配合される。
0.10重量部より少ないと接着強度が充分でなく、
1.00重量部を越えると緻密な膜が形成できず強度
及び耐半田溶解性が悪化する。酸化亜鉛−酸化コ
バルト系固溶体は基板と反応して基板と導体膜中
のガラス質との接着強度を改善するもので、特開
昭58−87164号公報に記載されている酸化亜鉛−
酸化コバルト固溶体、酸化亜鉛−酸化コバルト−
酸化マグネシウム固溶体、酸化亜鉛−酸化コバル
ト−酸化ニツケル−酸化チタン固溶体からなる群
から選ばれる１種又は２種以上の固溶体が使用で
きる。配合量はガラス１重量部に対して0.10〜
1.00重量部で、0.10重量部末満では強度改善効果
がなく、又1.00重量部を越えるとガラスのにじみ
が生ずるので好ましくない。 酸化ビスマスは無機結合剤の流動性を増加さ
せ、又基板との接着性を向上させるために添加さ
れるものであり、1.0重量部末満では半田濡れ性、
耐半田性、接着強度が悪く、又5.0重量部を越え
るとガラス浮きの状態となり、半田濡れ性が悪く
なる。 本発明ではこれらの添加剤と前記のガラスとの
作用により、ガラス質が膜表面に極めて少なく、
大部分が基板側に分布して基板との接着に寄与
し、しかも内部では強固な金属−ガラスマトリク
ス構造を作つていると考えられ、半田濡れ性が極
めて良好でしかも接着強度が大きく改善され、特
に熱エージング後の強度が従来に比して非常に優
れている。又膜厚が薄い場合もこのような構造を
容易に作るので接着強度の大きい導体を形成する
ことができる。 更に第２の発明において配合される他の添加剤
即ち酸化クロム、酸化チタン、酸化鉛は赤外線高
速焼成を行う際に効果を発揮する。即ち酸化クロ
ム及び酸化チタンはガラスの過度の流動を抑え、
酸化鉛はガラス中のガラス化成分を放出させる作
用があるため、これらを配合することによつて高
速焼成時ガラスの浮きやにじみ、発泡が防止され
る。これらの添加剤は焼成を通常のマツフル炉で
行う場合は必ずしも配合する必要はないが、赤外
線高速焼成炉で行う場合はガラス１部に対して酸
化クロム及び酸化チタンは合計で0.02〜0.30重量
部、酸化鉛は0.10〜1.00重量部配合するのが望ま
しい。酸化クロム及び酸化チタンは合計で0.30重
量部を越えると半田濡れ性が悪化し、酸化鉛は
1.00重量部を越えて添加した場合、ガラスの流動
性が大きくなりすぎるので好ましくない。 導電性金属粉末としては、従来から一般に使用
されているAg、Au、Pd、Pt等の貴金属、Cu、
Ni等の卑金属などいずれも使用できる。導電性
組成物において無機結合剤は導電性金属粉末100
重量部に対して５〜20重量部程度配合される。 有機ビヒクルは、この種の厚膜導電性組成物に
通常使用されているものであれば特に制限はな
い。 実施例 次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。 各実施例及び比較例で使用したガラスの組成重
量部は、表１に示す通りである。尚、Ｘ，Ｙは本
発明の範囲外のものである。
【表】
実施例 １〜14
導電性金属としてAg及びPdの混合粉末（重量
比85：15）を用い、これに表１のガラスＡ〜Ｄと
他の添加剤を表２に示す割合で添加混合し、有機
ビヒクル中に分散させてペースト状の導電性組成
物を得た。尚表２の添加剤中Zn／Co固溶体と表
示されているのは酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶
体であり、酸化亜鉛81〜86重量％、酸化コバルト
５〜６重量％、酸化マグネシウム９〜11重量％か
らなる固溶体を用いた。 それぞれのペーストをアルミナ基板上に焼成膜
厚が12μｍとなるように1.5mm×1.5mmのパターン
にスクリーン印刷し、150℃で10分間乾燥した後
通常のマツフル炉においてピーク温度850℃10分
間保持、60分サイクルで焼成して厚膜導体を形成
し、次の試験を行つた。結果を表２に併せて示し
た。 半田濡れ性：導体膜上に直径1.5mmの半田ボー
ルを載せ、230℃の半田槽に30秒間放置した後の
半田ボールの拡がり率を調べた。 初期接着強度：導体膜に直径0.5mmの半田めつ
き銅線を錫−鉛半田で半田付けした後このリード
線を基板に対して垂直に引張り、導体が基板から
剥離したときの強度を測定した。 熱エージング後の接着強度：150℃で100時間エ
ージングした後の接着強度を初期強度と同様にし
て測定した。 比較例 １〜６ 実施例と同様のAg−Pd混合粉末、表１のガラ
ス及び添加剤を表３に示す割合で添加混合し、有
機ビヒクル中に分散させてペースト状の導電性組
成物を得た。各々について同様にアルミナ基板上
に焼付けして半田濡れ性及び強度を測定した。結
果を表３に示す。
比85：15）を用い、これに表１のガラスＡ〜Ｄと
他の添加剤を表２に示す割合で添加混合し、有機
ビヒクル中に分散させてペースト状の導電性組成
物を得た。尚表２の添加剤中Zn／Co固溶体と表
示されているのは酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶
体であり、酸化亜鉛81〜86重量％、酸化コバルト
５〜６重量％、酸化マグネシウム９〜11重量％か
らなる固溶体を用いた。 それぞれのペーストをアルミナ基板上に焼成膜
厚が12μｍとなるように1.5mm×1.5mmのパターン
にスクリーン印刷し、150℃で10分間乾燥した後
通常のマツフル炉においてピーク温度850℃10分
間保持、60分サイクルで焼成して厚膜導体を形成
し、次の試験を行つた。結果を表２に併せて示し
た。 半田濡れ性：導体膜上に直径1.5mmの半田ボー
ルを載せ、230℃の半田槽に30秒間放置した後の
半田ボールの拡がり率を調べた。 初期接着強度：導体膜に直径0.5mmの半田めつ
き銅線を錫−鉛半田で半田付けした後このリード
線を基板に対して垂直に引張り、導体が基板から
剥離したときの強度を測定した。 熱エージング後の接着強度：150℃で100時間エ
ージングした後の接着強度を初期強度と同様にし
て測定した。 比較例 １〜６ 実施例と同様のAg−Pd混合粉末、表１のガラ
ス及び添加剤を表３に示す割合で添加混合し、有
機ビヒクル中に分散させてペースト状の導電性組
成物を得た。各々について同様にアルミナ基板上
に焼付けして半田濡れ性及び強度を測定した。結
果を表３に示す。
【表】
【表】
［薄い膜厚での接着強度試験］
次に実施例１、10、比較例２の各ペーストを、
アルミナ基板上に焼成膜厚が8μｍとなるよう1.5
mm×1.5mmのパターンにスクリーン印刷し、150℃
で10分間乾燥した後通常のマツフル炉においてピ
ーク温度850℃10分間保持、60分サイクルで焼成
して厚膜導体を形成した。それぞれの導体につい
て半田濡れ性及び接着強度を測定し、結果を表４
に示した。表２の結果と比較すると、本発明では
膜厚依存性が小さく、薄膜化しても充分な接着強
度が得られることがわかる。
アルミナ基板上に焼成膜厚が8μｍとなるよう1.5
mm×1.5mmのパターンにスクリーン印刷し、150℃
で10分間乾燥した後通常のマツフル炉においてピ
ーク温度850℃10分間保持、60分サイクルで焼成
して厚膜導体を形成した。それぞれの導体につい
て半田濡れ性及び接着強度を測定し、結果を表４
に示した。表２の結果と比較すると、本発明では
膜厚依存性が小さく、薄膜化しても充分な接着強
度が得られることがわかる。
【表】
［赤外線高速焼成試験］
次に実施例、比較例の各ペーストを、焼成後の
膜厚が約20μｍとなるようアルミナ基板上にスク
リーン印刷し、赤外線焼成炉においてピーク温度
880℃、20分サイクルで焼成し、外観を調べた。
結果は表面にガラス浮きやにじみがみられたり発
泡が起こつたものについては×、これらの現象が
生じなかつたものについては〇として表２及び表
３中に表示した。この試験により、酸化クロム及
び／又は酸化チタンと酸化鉛とを添加すると赤外
線高速焼成が可能となることが明らかである。 効 果 以上の通り、本発明の導電性組成物は、半田濡
れ性、基板との接着強度、特に熱エージング後の
接着強度が従来に比べて非常に優れているのみな
らず、膜厚が薄くても極めて接着強度が大きいの
で導体を薄膜化することができ、高密度回路用導
体材料として極めて好適である。更に酸化クロ
ム、酸化チタン、酸化鉛を含む導電性組成物は赤
外線炉で高速焼成もできるので、焼成時間を大巾
に短縮できるという利点を有する。
膜厚が約20μｍとなるようアルミナ基板上にスク
リーン印刷し、赤外線焼成炉においてピーク温度
880℃、20分サイクルで焼成し、外観を調べた。
結果は表面にガラス浮きやにじみがみられたり発
泡が起こつたものについては×、これらの現象が
生じなかつたものについては〇として表２及び表
３中に表示した。この試験により、酸化クロム及
び／又は酸化チタンと酸化鉛とを添加すると赤外
線高速焼成が可能となることが明らかである。 効 果 以上の通り、本発明の導電性組成物は、半田濡
れ性、基板との接着強度、特に熱エージング後の
接着強度が従来に比べて非常に優れているのみな
らず、膜厚が薄くても極めて接着強度が大きいの
で導体を薄膜化することができ、高密度回路用導
体材料として極めて好適である。更に酸化クロ
ム、酸化チタン、酸化鉛を含む導電性組成物は赤
外線炉で高速焼成もできるので、焼成時間を大巾
に短縮できるという利点を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性金属粉末と無機結合剤とが有機ビヒク
ル中に分散されてなる導電性組成物において、無
機結合剤が (a) B2O3、ZnO及びPbOの合計100重量％に対し
てMoO30.5〜5.0重量％、MnO20.5〜3.0重量％、
TiO20.5〜3.0重量％を添加してなるガラス１重
量部と、 (b) 酸化ビスマス1.0〜5.0重量部と、 (c) 酸化マンガン0.10〜1.00重量部と、 (d) 酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶体から選ばれ
る１種又は２種以上0.10〜1.00重量部 とからなることを特徴とする導電性組成物。 ２ 導電性金属粉末と無機結合剤とが有機ビヒク
ル中に分散されてなる導電性組成物において、無
機結合剤が (a) B2O3、ZnO及びPbOの合計100重量％に対し
てMoO30.5〜5.0重量％、MnO20.5〜3.0重量％、
TiO20.5〜3.0重量％を添加してなるガラス１重
量部と、 (b) 酸化ビスマス1.0〜5.0重量部と、 (c) 酸化マンガン0.10〜1.00重量部と、 (d) 酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶体から選ばれ
る１種又は２種以上0.10〜1.00重量部と、 (e) 酸化クロム及び酸化チタンから選ばれる１種
又は２種以上の酸化物0.02〜0.30重量部と、 (f) 酸化鉛0.10〜1.00重量部 とからなることを特徴とする導電性組成物。 ３ 酸化亜鉛−酸化コバルト系固溶体が酸化亜鉛
−酸化コバルト固溶体、酸化亜鉛−酸化コバルト
−酸化マグネシウム固溶体又は酸化亜鉛−酸化コ
バルト−酸化ニツケル−酸化チタン固溶体である
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 |
|---|---|---|---|
| JP4116287A JPS63207001A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 導電性組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4116287A JPS63207001A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 導電性組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63207001A JPS63207001A (ja) | 1988-08-26 |
| JPH0526284B2 true JPH0526284B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=12600725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4116287A Granted JPS63207001A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 導電性組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63207001A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0294667A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Kyocera Corp | 光電変換装置 |
| JP2795467B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1998-09-10 | 第一工業製薬株式会社 | 接着性良好な金属ペースト |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP4116287A patent/JPS63207001A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63207001A (ja) | 1988-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |