JPH0945131A - 銅ペースト - Google Patents
銅ペーストInfo
- Publication number
- JPH0945131A JPH0945131A JP21134195A JP21134195A JPH0945131A JP H0945131 A JPH0945131 A JP H0945131A JP 21134195 A JP21134195 A JP 21134195A JP 21134195 A JP21134195 A JP 21134195A JP H0945131 A JPH0945131 A JP H0945131A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温で焼成しても基板と銅導体との間の充分
な密着強度が得られる銅ペーストを提供しようとするも
のである。 【構成】 銅ペースト中に有機金属を含有させる。有機
金属として、銅の脂肪酸、鉛の脂肪酸、及びホウ素の脂
肪酸のうちいずれかを含有させると、アルミナ基板との
密着強度が向上する。
な密着強度が得られる銅ペーストを提供しようとするも
のである。 【構成】 銅ペースト中に有機金属を含有させる。有機
金属として、銅の脂肪酸、鉛の脂肪酸、及びホウ素の脂
肪酸のうちいずれかを含有させると、アルミナ基板との
密着強度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、抵抗体等の特性を変
化させる事無く電気的接合部を形成することができる銅
ペーストに関する。
化させる事無く電気的接合部を形成することができる銅
ペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、銅ペーストの密着強度を高める
ために添加物を加えることが種々開示されている。例え
ば、特開平３−２２３０６号公報では二酸化亜鉛ＺｎＯ
2、又は二酸化チタンＴｉＯ2粉を添加する事が、特開平
２−２６３７３１号公報、特公平2-55460号公報では酸
化チタンを添加する事が、また、特開昭６０−７０７４
６号公報には、タングステンＷ、レニウムＲｅ、モリブ
デンＭｏを添加する事が示されている。
ために添加物を加えることが種々開示されている。例え
ば、特開平３−２２３０６号公報では二酸化亜鉛ＺｎＯ
2、又は二酸化チタンＴｉＯ2粉を添加する事が、特開平
２−２６３７３１号公報、特公平2-55460号公報では酸
化チタンを添加する事が、また、特開昭６０−７０７４
６号公報には、タングステンＷ、レニウムＲｅ、モリブ
デンＭｏを添加する事が示されている。
【０００３】プリント配線板やＩＣ等では抵抗体等の機
械部品と導体とをペースト焼成体から形成する事が行わ
れている。抵抗用ペーストには酸化ルテニウムＲｕＯ2
が含有されるため、抵抗ペースト焼成体の上に重ねて銅
ペーストを施して約９００℃で焼成すると、抵抗体と銅
導体との接合部で酸化ルテニウムＲｕＯ2の欠之層が生
成されて抵抗値が変化してしまう。そのため、この様な
場合は約６００℃という通常より低い温度で焼成せざる
を得ない。この場合、抵抗値の変化は生じないものの、
銅導体と基板との密着強度が充分とは言えない。
械部品と導体とをペースト焼成体から形成する事が行わ
れている。抵抗用ペーストには酸化ルテニウムＲｕＯ2
が含有されるため、抵抗ペースト焼成体の上に重ねて銅
ペーストを施して約９００℃で焼成すると、抵抗体と銅
導体との接合部で酸化ルテニウムＲｕＯ2の欠之層が生
成されて抵抗値が変化してしまう。そのため、この様な
場合は約６００℃という通常より低い温度で焼成せざる
を得ない。この場合、抵抗値の変化は生じないものの、
銅導体と基板との密着強度が充分とは言えない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
６００℃前後の焼成温度でも銅導体と基板との密着強度
が得られる様にしようとするものである。即ち、この発
明は、低温焼成しても基板との間の充分な密着強度が得
られる銅ペーストを提供する事を目的とする。
６００℃前後の焼成温度でも銅導体と基板との密着強度
が得られる様にしようとするものである。即ち、この発
明は、低温焼成しても基板との間の充分な密着強度が得
られる銅ペーストを提供する事を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、溶剤
に樹脂を溶解させたビヒクルと、銅粉末と、ガラスフリ
ットと、有機金属とを含有する銅ペーストによって達成
される。
に樹脂を溶解させたビヒクルと、銅粉末と、ガラスフリ
ットと、有機金属とを含有する銅ペーストによって達成
される。
【０００６】この発明の目的は、有機金属は、銅の脂肪
酸、鉛の脂肪酸、及びホウ素の脂肪酸のうちいずれか一
つが選ばれることを特徴とする請求項１の銅ペーストに
よっても達成される。
酸、鉛の脂肪酸、及びホウ素の脂肪酸のうちいずれか一
つが選ばれることを特徴とする請求項１の銅ペーストに
よっても達成される。
【０００７】
【作用】銅ペースト中に含有される有機金属は、有機物
であるので銅粉との分散性が良好であり、かつ焼成され
た有機金属は基板とのアンカーの役割をはたし、焼成銅
導体を能く基板に保持する。
であるので銅粉との分散性が良好であり、かつ焼成され
た有機金属は基板とのアンカーの役割をはたし、焼成銅
導体を能く基板に保持する。
【０００８】有機金属として、銅の脂肪酸、鉛の脂肪
酸、又はホウ素の脂肪酸を用いた場合には、アルミナ基
板との親和性が良く、良好な密着強度が得られる。
酸、又はホウ素の脂肪酸を用いた場合には、アルミナ基
板との親和性が良く、良好な密着強度が得られる。
【０００９】
【実施例】銅ペーストは通常、溶剤に樹脂を溶解させた
ビヒクルと、銅粉末と、ガラスフリットと、酸化銅を混
合して製造する。ここで、樹脂としては、エチルセルロ
ーズ、ポリイソブナルメタクリレート等が用いられ、溶
剤としてはターピネオイル、ブチルカルビトールアセテ
ート、２，２，４トリメチルペンタンジオールモノイソ
ブチレート等が用いられる。
ビヒクルと、銅粉末と、ガラスフリットと、酸化銅を混
合して製造する。ここで、樹脂としては、エチルセルロ
ーズ、ポリイソブナルメタクリレート等が用いられ、溶
剤としてはターピネオイル、ブチルカルビトールアセテ
ート、２，２，４トリメチルペンタンジオールモノイソ
ブチレート等が用いられる。
【００１０】次に、比表面積０．４ｍ2／ｇ、タップ密
度４．２ｇ／ｃｃの銅粉末Ａと、比表面積１．８ｍ2／
ｇ、タップ密度４．３ｇ／ｃｃの銅粉末Ｂと各材料とを
混合した銅ペーストの実施例と比較例について述べる。
度４．２ｇ／ｃｃの銅粉末Ａと、比表面積１．８ｍ2／
ｇ、タップ密度４．３ｇ／ｃｃの銅粉末Ｂと各材料とを
混合した銅ペーストの実施例と比較例について述べる。
【００１１】この際製造された銅ペーストは、２００メ
ッシュ或いは３２５メッシュのスクリーンを用いて９６
％アルミナ基板上に印刷され乾燥されて、６００℃３０
分、ピーク温度時間５分の温度プロファイルで窒素雰囲
気焼成されて評価された。評価は、２ｍｍ×２ｍｍのパ
ッドとアルミナ基板との密着強度をピール引張法で測定
した。測定は焼成後の初期密着強度（Ｋｇ）とヒートサ
イクル後の密着強度（Ｋｇ）とを測定し、ヒートサイク
ルはー５５℃と＋１２５℃各３０分を１００サイクルで
行った。
ッシュ或いは３２５メッシュのスクリーンを用いて９６
％アルミナ基板上に印刷され乾燥されて、６００℃３０
分、ピーク温度時間５分の温度プロファイルで窒素雰囲
気焼成されて評価された。評価は、２ｍｍ×２ｍｍのパ
ッドとアルミナ基板との密着強度をピール引張法で測定
した。測定は焼成後の初期密着強度（Ｋｇ）とヒートサ
イクル後の密着強度（Ｋｇ）とを測定し、ヒートサイク
ルはー５５℃と＋１２５℃各３０分を１００サイクルで
行った。
【００１２】
【実施例１】銅粉末Ａ６０重量部と銅粉末Ｂ４０重量
部、ＰｂＯ2 ７０％，ＳｉＯ2 ５％，Ｂ2Ｏ3 １５
％，ＺｎＯ １０％からなるガラスフリット８重量部、
酸化銅１２重量部、エチルセルロース１．５重量部、
２．２．４トリメチルペンタンジオルモノイソブチレー
ト１０重量部、及び有機金属としてオクチル酸鉛（鉛含
有率１５％）を１重量部を混合分散させた銅ペーストを
２００メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上に印
刷焼成後、評価した所、初期の密着強度は３．７０Ｋ
ｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は２．
３０ｋｇであった。
部、ＰｂＯ2 ７０％，ＳｉＯ2 ５％，Ｂ2Ｏ3 １５
％，ＺｎＯ １０％からなるガラスフリット８重量部、
酸化銅１２重量部、エチルセルロース１．５重量部、
２．２．４トリメチルペンタンジオルモノイソブチレー
ト１０重量部、及び有機金属としてオクチル酸鉛（鉛含
有率１５％）を１重量部を混合分散させた銅ペーストを
２００メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上に印
刷焼成後、評価した所、初期の密着強度は３．７０Ｋ
ｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は２．
３０ｋｇであった。
【００１３】
【実施例２】銅粉末Ａ６０重量部と銅粉末Ｂ４０重量
部、ＰｂＯ2 ７０％，ＳｉＯ2 ５％，Ｂ2Ｏ3 １５
％，ＺｎＯ １０％からなるガラスフリット８重量部、
酸化銅１２重量部、エチルセルローズ １．５重量部、
２，２，４トリメチルペンタンジオルモノイソブチレー
ト１０重量部、及び有機金属としてナフテン酸銅（銅含
有率５％）を１重量部混合分散させた銅ペーストを２０
０メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上に印刷し
て焼成後評価した所、初期の密着強度は３．４１Ｋｇ、
ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は２．５９
Ｋｇであった。
部、ＰｂＯ2 ７０％，ＳｉＯ2 ５％，Ｂ2Ｏ3 １５
％，ＺｎＯ １０％からなるガラスフリット８重量部、
酸化銅１２重量部、エチルセルローズ １．５重量部、
２，２，４トリメチルペンタンジオルモノイソブチレー
ト１０重量部、及び有機金属としてナフテン酸銅（銅含
有率５％）を１重量部混合分散させた銅ペーストを２０
０メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上に印刷し
て焼成後評価した所、初期の密着強度は３．４１Ｋｇ、
ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は２．５９
Ｋｇであった。
【００１４】
【実施例３】銅粉末Ａ７５重量部と銅粉末Ｂ２５重量
部、ＰｂＯ2 ７６．５％，ＳｉＯ2５．８％，Ｂ2Ｏ3
１２．７％，ＺｎＯ５．０％からなるガラスフリット８
重量部、酸化銅１５重量部、エチルセルローズ３重量
部、２，２，４トリメチルペンタンジオルモノイソブチ
レート１４重量部、及び有機金属としてオクチル酸ホウ
素（ホウ素含有率６．５％）を２重量部混合分散させた
銅ペーストを２００メッシュスクリーンを用いてアルミ
ナ基板上に印刷して焼成後評価した所、初期の密着強度
は３．５２Ｋｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密
着強度は２．４０Ｋｇであった。
部、ＰｂＯ2 ７６．５％，ＳｉＯ2５．８％，Ｂ2Ｏ3
１２．７％，ＺｎＯ５．０％からなるガラスフリット８
重量部、酸化銅１５重量部、エチルセルローズ３重量
部、２，２，４トリメチルペンタンジオルモノイソブチ
レート１４重量部、及び有機金属としてオクチル酸ホウ
素（ホウ素含有率６．５％）を２重量部混合分散させた
銅ペーストを２００メッシュスクリーンを用いてアルミ
ナ基板上に印刷して焼成後評価した所、初期の密着強度
は３．５２Ｋｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密
着強度は２．４０Ｋｇであった。
【００１５】
【実施例４】銅粉末Ａ７５重量部と銅粉末Ｂ２５重量
部、ＰｂＯ2 ６６．３％，ＳｉＯ2１２．９％，Ｂ2Ｏ3
１５．８％，ＺｎＯ ５．０％からなるガラスフリッ
ト８重量部、酸化銅１５重量部、エチルセルローズ３重
量部、２，２，４トリメチルペンタンジオルモノイソブ
チレート１４重量部、及び有機金属としてオクチル酸ホ
ウ素（ホウ素含有率６．５％）を２重量部を混合分散さ
せた銅ペーストを２００メッシュスクリーンを用いてア
ルミナ基板上に印刷し、焼成後に評価した所、初期の密
着強度は３．６９Ｋｇ、ヒートサイクル１００サイクル
後の密着強度は２．４２Ｋｇであった。
部、ＰｂＯ2 ６６．３％，ＳｉＯ2１２．９％，Ｂ2Ｏ3
１５．８％，ＺｎＯ ５．０％からなるガラスフリッ
ト８重量部、酸化銅１５重量部、エチルセルローズ３重
量部、２，２，４トリメチルペンタンジオルモノイソブ
チレート１４重量部、及び有機金属としてオクチル酸ホ
ウ素（ホウ素含有率６．５％）を２重量部を混合分散さ
せた銅ペーストを２００メッシュスクリーンを用いてア
ルミナ基板上に印刷し、焼成後に評価した所、初期の密
着強度は３．６９Ｋｇ、ヒートサイクル１００サイクル
後の密着強度は２．４２Ｋｇであった。
【００１６】
【比較例１】銅粉末Ａ６０重量部と銅粉末Ｂ４０重量
部、ＰｂＯ2 ７０％，ＳｉＯ2 ５％，Ｂ2Ｏ3 １５
％，ＺｎＯ １０％からなるガラスフリット８重量部、
酸化銅１２重量部、エチルセルローズ１．５重量部、及
び２．２．４トリメチルペンタンジオルモノイソブチレ
ート１１重量部を混合分散させた従来と同様な銅ペース
トを３２５メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上
に印刷して焼成後評価すると、初期の密着強度は３．１
１Ｋｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は
２．０２Ｋｇであった。
部、ＰｂＯ2 ７０％，ＳｉＯ2 ５％，Ｂ2Ｏ3 １５
％，ＺｎＯ １０％からなるガラスフリット８重量部、
酸化銅１２重量部、エチルセルローズ１．５重量部、及
び２．２．４トリメチルペンタンジオルモノイソブチレ
ート１１重量部を混合分散させた従来と同様な銅ペース
トを３２５メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上
に印刷して焼成後評価すると、初期の密着強度は３．１
１Ｋｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は
２．０２Ｋｇであった。
【００１７】この値を実施例１と比較してみるとこの発
明による実施例１では初期の密着強度３．１１Ｋｇから
３．７０Ｋｇに改善され、約１９％向上ヒートサイクル
１００サイクル後の値は２．０２Ｋｇから２．３０Ｋｇ
と約１４％向上していることがわかる。
明による実施例１では初期の密着強度３．１１Ｋｇから
３．７０Ｋｇに改善され、約１９％向上ヒートサイクル
１００サイクル後の値は２．０２Ｋｇから２．３０Ｋｇ
と約１４％向上していることがわかる。
【００１８】
【比較例２】銅粉末Ａ７５重量部と銅粉末Ｂ２５重量
部、ＰｂＯ2 ６６．３％，ＳｉＯ2１２．９％，Ｂ2Ｏ3
１５．８％，ＺｎＯ ５．０％からなるガラスフリッ
ト８重量部、酸化銅１５重量部、エチルセルロース３重
量部、２．２．４トリメチルペンタンジオルモノイソブ
チレート１６重量部を混合分散させた銅ペーストを３２
５メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上に印刷し
て焼成後に評価すると、初期の密着強度は３．３６Ｋ
ｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は１．
８９Ｋｇであった。
部、ＰｂＯ2 ６６．３％，ＳｉＯ2１２．９％，Ｂ2Ｏ3
１５．８％，ＺｎＯ ５．０％からなるガラスフリッ
ト８重量部、酸化銅１５重量部、エチルセルロース３重
量部、２．２．４トリメチルペンタンジオルモノイソブ
チレート１６重量部を混合分散させた銅ペーストを３２
５メッシュスクリーンを用いてアルミナ基板上に印刷し
て焼成後に評価すると、初期の密着強度は３．３６Ｋ
ｇ、ヒートサイクル１００サイクル後の密着強度は１．
８９Ｋｇであった。
【００１９】これらの密着強度の値を実施例４と比較し
てみると、初期の密着強度が３．３６Ｋｇから３．６９
Ｋｇに改善され、約１０％向上し、ヒートサイクル１０
０サイクル後の密着強度は、１．８９Ｋｇから２．４２
Ｋｇと約２８％向上している。
てみると、初期の密着強度が３．３６Ｋｇから３．６９
Ｋｇに改善され、約１０％向上し、ヒートサイクル１０
０サイクル後の密着強度は、１．８９Ｋｇから２．４２
Ｋｇと約２８％向上している。
【００２０】上記両比較例より、有機金属を含有させた
この発明による銅ペーストの実施例が、従来組成の銅ペ
ーストに比較して良好な密着強度をもたらすことがわか
る。
この発明による銅ペーストの実施例が、従来組成の銅ペ
ーストに比較して良好な密着強度をもたらすことがわか
る。
【００２１】
【発明の効果】この発明による銅ペーストによれば、有
機金属が含有されているため、この有機金属が印刷焼成
後には基板に対するアンカーとして作用するので、６０
０℃程度の温度での焼成においても良好な密着強度をも
たらすものとなる。
機金属が含有されているため、この有機金属が印刷焼成
後には基板に対するアンカーとして作用するので、６０
０℃程度の温度での焼成においても良好な密着強度をも
たらすものとなる。
【００２２】有機金属として、銅の脂肪酸、鉛の脂肪
酸、及びホウ素の脂肪酸のいずれかを用いる場合には、
特にアルミナ基板との密着強度が良好となる。
酸、及びホウ素の脂肪酸のいずれかを用いる場合には、
特にアルミナ基板との密着強度が良好となる。
Claims (2)
- 【請求項１】 溶剤に樹脂を溶解させたビヒクルと、銅
粉末と、ガラスフリットと、有機金属とを含有する銅ペ
ースト。 - 【請求項２】 有機金属は銅の脂肪酸、鉛の脂肪酸、及
びホウ素の脂肪酸のうちのいずれか一つが選ばれる事を
特徴とする請求項１の銅ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21134195A JPH0945131A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 銅ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21134195A JPH0945131A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 銅ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945131A true JPH0945131A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16604366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21134195A Pending JPH0945131A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 銅ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0945131A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7276325B2 (en) | 2003-02-14 | 2007-10-02 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Electrode-forming composition for field emission type of display device, and method using such a composition |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP21134195A patent/JPH0945131A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7276325B2 (en) | 2003-02-14 | 2007-10-02 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Electrode-forming composition for field emission type of display device, and method using such a composition |
| US7303854B2 (en) | 2003-02-14 | 2007-12-04 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electrode-forming composition for field emission type of display device, and method using such a composition |
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