JPH09115331A

JPH09115331A - 厚膜ペースト

Info

Publication number: JPH09115331A
Application number: JP27110595A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Wada; 久志和田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1997-05-02

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリーン印刷によって塗布する厚膜ペース
トにおいて、乾燥後の塗膜強度の劣化を起こさず、しか
も、印刷から乾燥までの間の『タレ』の発生を防止す
る。【課題解決手段】厚膜ペーストは、バインダ、溶剤、
およびタレ止め剤を含むビヒクルを有し、バインダは、
エチルセルロース、ニトロセルロース、ポリビニルブチ
ラール、アクリル樹脂の内の少なくとも一つを含み、溶
剤は、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテ
ート、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテー
ト、テルピネオールの内の少なくとも一つを含み、タレ
止め剤は、２−フランカルボン酸、３−フランカルボン
酸、フリル酸、フリルジオキシム、β−２−フリルアク
リル酸、β−２−フリルアクロレイン、フリル酢酸の内
の少なくとも一つを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品や回路基
板等における電極膜、抵抗膜、保護膜などを形成するた
めに使用される厚膜ペーストに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子部品は、小型化が促進されて
おり、それに伴って、このような部品に使用される材料
にも高精度化が要求されている。

【０００３】この傾向は、セラミック基板上に厚膜ペー
ストをスクリーン印刷して電極配線を形成するハイブリ
ッドＩＣやＬＣフィルタ等のような電子回路部品も例外
ではなく、配線および配線間隔の微細化が図られてい
る。たとえば、配線の線幅や配線間隔も、５０μm程度
まで微細化されてきている。

【０００４】このような微細化を図る上で、厚膜ペース
トに要求される特性として、印刷後に厚膜ペーストがど
の程度流動してしまうかの、いわゆる『タレ』の発生の
大小がある。

【０００５】すなわち、回路基板等の必要部位に厚膜ペ
ーストをスクリーン印刷した後は、これを乾燥させて有
機溶剤を蒸発飛散させているが、この印刷から乾燥まで
の間の未乾燥の厚膜ペーストは、一種の粘性流体となっ
ており、『タレ』が大きいものでは、印刷直後は適切な
配線の線幅になっていても、印刷後にこれを静置してお
くと、厚膜ペーストが次第に流動して印刷当初の線幅よ
りも広くなってしまう。そして、極端な場合には、配線
同士が互いに接触して短絡したり、また、フィルタ回路
などでは、電機的特性が劣化するなどの不都合を生じ
る。

【０００６】そのため、従来技術では、タレ止め剤を厚
膜ペーストに添加して、印刷後から乾燥までの『タレ』
の発生をできるだけ抑えるようにしている。このような
タレ止め剤としては、有機系のものと無機系のものとが
あるが、厚膜ペーストの分野では、厚膜ペーストの焼成
後にタレ止め剤が残存しないように、一般に有機系のも
のが使用されている。従来の有機系のタレ止め剤の具体
例としては、水添加ヒマシ油、アマイドワックス、酸化
ポリエチレンなどが挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
タレ止め剤を添加した厚膜ペーストは、乾燥後に回路基
板などとの密着性が弱くなって塗膜強度が劣化し、その
結果、乾燥工程から焼成工程までのハンドリング時に、
塗膜が欠落したり、部分的な浮き上がりが生じるなどの
問題を起こし易かった。

【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、乾燥後の塗膜強度の劣化を起こさず、
しかも、印刷から乾燥までの間の『タレ』の発生が極め
て小さい厚膜ペーストを提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、スクリーン印刷によって塗布する厚膜ペ
ーストにおいて、次の構成を採用している。

【００１０】すなわち、本発明の厚膜ペーストは、バイ
ンダ、溶剤、およびタレ止め剤を含むビヒクルを有し、
前記バインダは、エチルセルロース、ニトロセルロー
ス、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂の内の少なく
とも一つを含み、前記溶剤は、ブチルカルビトール、ブ
チルカルビトールアセテート、ブチルセロソルブ、ブチ
ルセロソルブアセテート、テルピネオールの内の少なく
とも一つを含み、前記タレ止め剤は、２−フランカルボ
ン酸、３−フランカルボン酸、フリル酸、フリルジオキ
シム、β−２−フリルアクリル酸、β−２−フリルアク
ロレイン、フリル酢酸の内の少なくとも一つを含んでい
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の厚膜ペーストは、フィラ
ーおよびビヒクルで構成されるが、実施の形態として、
フィラーの種類は特に限定されない。

【００１２】たとえば、Ａg、Ｐt、Ａu、Ｐd、Ｃu、Ｎi
などをフィラーとして添加したものは電極膜形成用のも
のとなり、また、ＲuＯ₂、ＬaＢ₆などをフィラーとして
添加したものは抵抗膜形成用のものとなり、さらに、ガ
ラス粉末をフィラーとして添加したものは絶縁膜形成用
のものとなる。

【００１３】この発明において特定されるのは、ビヒク
ルの成分にある。

【００１４】すなわち、本発明の厚膜ペーストは、ビヒ
クルとしてバインダ、溶剤、およびタレ止め剤を含んで
構成される。

【００１５】上記のバインダとしては、エチルセルロー
ス、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール、アクリ
ル樹脂の内の少なくとも一つを含む。

【００１６】溶剤は、ブチルカルビトール、ブチルカル
ビトールアセテート、ブチルセロソルブ、ブチルセロソ
ルブアセテート、テルピネオールの内の少なくとも一つ
を含む。

【００１７】特に、ブチルカルビトール、ブチルカルビ
トールアセテート、テルピネオールは、乾燥速度が遅い
ため、これらの溶剤を用いた厚膜ペーストは、タレが発
生し易いが、タレ止め剤を用いることにより、その添加
効果により厚膜ペーストのタレ止めに有効となる。

【００１８】前記タレ止め剤は、２−フランカルボン
酸、３−フランカルボン酸、フリル酸、フリルジオキシ
ム、β−２−フリルアクリル酸、β−２−フリルアクロ
レイン、フリル酢酸の内の少なくとも一つを含んでい
る。

【００１９】特に、２−フランカルボン酸、３−フラン
カルボン酸、フリル酸、フリルジオキシムは、上記の溶
剤に溶け易く、厚膜ペースト中で偏析しないため、タレ
止めの効果が発揮され易い。

【００２０】

【実施例】以下、電極形成用の厚膜ペーストとするため
に、Ａg粉をフィラーとして用いた場合の実施例を説明
する。

【００２１】この実施例では、表１の試料Ｎo.１〜Ｎo.
２０にそれぞれ示される厚膜ペーストを作成して、その
評価を行った。

【００２２】すなわち、バインダ、溶剤、およびタレ止
め剤を表１の試料Ｎo.１〜Ｎo.２０に対応した箇所で示
す各々の割合で溶解してビヒクルとし、これにＡg粉を
フィラーとして混合した。Ａg粉は、平均粒径が１〜２
μmの球状粉である。また、ビヒクルとフィラー(Ａg粉)
との混合割合は、ビヒクル／Ａg粉＝８０wt％／２０wt
％とした。

【００２３】

【表１】

【００２４】そして、ビヒクルとフィラーを撹拌するな
どして予備混合した後、次に混合機を用いて両者を均一
に混合して厚膜ペーストとした。

【００２５】その後、ビヒクルとして使用するのと同じ
溶剤を加えることで、全ての厚膜ペーストが１５０Ｐa_-
sの粘度になるように調整した。

【００２６】こうして得られた各々の厚膜ペーストにつ
いて、スクリーン印刷を行った。印刷パターンには、＃
４００メッシュのステンレスメッシュで、１００μmの
線幅のパターンを残して３０μm厚のエマルジョンで目
止めしたものを使用した。また、印刷基板としては、９
６％アルミナ基板を使用した。印刷条件(スキージ形
状、スキージ硬度、スキージ速度、スキージ圧力、スナ
ップオフ等)は、全ての厚膜ペーストについて同一とし
た。

【００２７】スクリーン印刷後の厚膜ペーストについ
て、６０秒の静置時間をおいてから、熱風循環式オーブ
ン中で１５０℃×１０分間の乾燥を行った。

【００２８】そして、乾燥後の塗膜について、『タレ』
の大小と塗膜強度の評価を行った。『タレ』の大小は、
乾燥後の塗膜の線幅をマイクロメータ付き顕微鏡を用い
て測定し、その値から１００μmを差し引いた線幅の太
りを求め、この値を評価の目安とした。

【００２９】また、塗膜強度は、ＪＩＳ５４０１『塗膜
用鉛筆引かき試験機』を用いて試験を行い、その結果
を、３段階で評価した。

【００３０】これらの評価結果を表１に同時に示す。

【００３１】試料Ｎo.１〜Ｎo.８は、溶剤にブチルカル
ビトール、バインダにエチルセルロースを用いたもので
あり、試料Ｎo.１はタレ止め剤を添加しない場合、試料
Ｎｏ．２〜Ｎｏ．８はタレ止め剤として２−フランカル
ボン酸を添加した場合である。タレ止め剤の無添加の試
料Ｎo.１のものに比べて、タレ止め剤を添加した試料Ｎ
o.２〜Ｎo.８ものは、線幅の太りが小さくなる。特に、
タレ止め剤を０.５wt％以上添加すればその効果が大き
い。一方、塗膜強度は、タレ止め剤を８.０wt％以上添
加すると弱くなる傾向があるため、添加の上限は５.０w
t％程度が好ましい。

【００３２】また、試料Ｎo.２〜Ｎo.８のものは、従来
のタレ止め剤として、水添とヒマシ油、アマイドワック
スを添加した試料Ｎo.１９，２０と比べると、線幅の太
りは同程度で『タレ』の発生は少なく、塗膜強度も十分
に改善されていることが理解される。

【００３３】試料Ｎo.９〜Ｎo.１２は、溶剤を変更して
テルピネオール、あるいはブチルカルビトール／ブチル
カルビトールアセテートの混合溶剤とし、バインダにエ
チルセルロースを用いたものであり、試料Ｎo.９はタレ
止め剤を添加しない場合、試料Ｎo.１０〜Ｎo.１２はタ
レ止め剤として２−フランカルボン酸を添加した場合で
ある。

【００３４】この場合にも、タレ止め剤の無添加の試料
Ｎo.９のものに比べて、タレ止め剤を添加した試料Ｎo.
１０〜Ｎo.１２ものは、線幅の太りが少なく『タレ』の
発生が少なく、塗膜強度も改善されている。

【００３５】試料Ｎo１３〜Ｎo.１４は、タレ止め剤を
変更したもの、試料Ｎo１５〜Ｎo.１８は、バインダを
変更したものである。いずれにおいても、タレ止め剤を
添加した場合には、従来のタレ止め剤として、水添ヒマ
シ油、アマイドワックスを添加した試料Ｎo.１９，２０
と比べると、線幅の太りは同程度で『タレ』発生が少な
いだけでなく、塗膜強度も十分に改善されていることが
理解される。

【００３６】なお、この実施例では、溶剤としてブチル
セロソルブ、ブチルセロソルブアセテートを、バインダ
としてアクリル樹脂を、タレ止め剤として３−フランカ
ルボン酸、フリルジオキシム、β−２−フリルアクロレ
イン、フリル酢酸を、それぞれ使用した場合の評価は行
っていないが、溶剤であるブチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブアセテートは、ブチルカルビトールやブチルカ
ルビトールアセテートとほぼ同等の物性を有し、また、
バインダとしてのアクリル樹脂もポリビニルグチラール
と同等の物性を有し、さらに、タレ止め剤としての３−
フランカルボン酸は２−フランカルボン酸と、フリルジ
オキシムはフリル酸と、β−２−フリルアクロレインは
β−２−フリルアクリル酸と、フリル酢酸もフリル酸と
それぞれ同等の物性を有するので、同様の結果が得られ
るものと考えられる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。

【００３８】(１) スクリーン印刷後から乾燥までの間
の『タレ』の発生を防止することができるので、微細パ
ターニングにおける配線の短絡やＬＣフィルタ等の電機
的特性の劣化を防止することができる。

【００３９】(２) 乾燥後の塗膜強度の劣化が殆どない
ので、乾燥工程から焼成工程までのハンドリング時の塗
膜の欠落が生じにくくなり、歩留まりを向上させること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 133/06 ＰＦＸＣ０９Ｄ 133/06 ＰＦＸＨ０１Ｂ 1/22 Ｈ０１Ｂ 1/22 ＡＨ０５Ｋ 1/09 Ｈ０５Ｋ 1/09 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン印刷によって塗布する厚膜ペ
ーストであって、バインダ、溶剤、およびタレ止め剤を含むビヒクルを有
し、前記バインダは、エチルセルロース、ニトロセルロー
ス、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂の内の少なく
とも一つを含み、前記溶剤は、ブチルカルビトール、ブチルカルビトール
アセテート、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセ
テート、テルピネオールの内の少なくとも一つを含み、前記タレ止め剤は、２−フランカルボン酸、３−フラン
カルボン酸、フリル酸、フリルジオキシム、β−２−フ
リルアクリル酸、β−２−フリルアクロレイン、フリル
酢酸の内の少なくとも一つを含む、ことを特徴とする厚膜ペースト。