JPS58188002A - 焼付型導電性ペ−スト - 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】 本発明は、ニッケルを生成分とする焼付型４喧ペースト
に関し、更に詳細には、多層セラミック回路器筐の外部
又は内部における配線、端子、略惨などの導体をセラミ
ックグリーンシートと同時焼成して形成するのに好適な
焼付型導電ペーストに関する。

多層セラミック回路装置の集積度を増すために、多層セ
ラミック体の膳出表面に厚膜コンデンサ着しくは厚膜抵
抗等が形成されるようＫなった。従来、このような多層
セランツク回路装蓋の導体は姥（７０″Ｎ）−パラジウ
ム（３０％）を主成分とする焼付型導電ペース）Ｋよっ
て形成された。

しかしながら、銀パラジウムペーストは、比抵抗の高い
パラジウムｔ−３割も含むため、焼結させて導体とした
時、シート抵抗が０２．５μΩ鐸と高いものとなってし
まった。また、銀パラジウムペーストは高価であった。

このため、ニッケル等の卑金属のペーストで電ａｔ形成
することが試みられている。しかし、単にニッケル粉末
のペーストを作っても、所望の特性ｔ−有する導体を形
成することは不可能であった。即ち、多層セラ建ツク回
路ｉ＊の内部及び外部の導体を形成するための４［性ペ
ーストは次の条件を満足することが望ましい。

１１１　　厚膜コンデンサを形成するための汎用の鋳暖
体ペーストの焼成温度は約８５０Ｃ〜１０００Ｃであり
、＃膜抵抗を形成するための抵抗ペーストの焼成温度は
約７００Ｃ〜８００Ｃであるので、導電性ペーストの焼
成温度を約１１００〜１４００Ｃとすることが可能であ
ること。

（２１導電性ペーストを１１００ｔ：’〜１４００Ｃで
焼成し、且つ＃膜コンデンサ、厚膜抵抗等の形成のため
罠大気ｇ、胡気中（ｍ化雰囲気中）で１０００１：ｌ’
の熱処理が行われても、導体の抵抗率が小さいこと。

１３１　１２＋と同一の焼成及び熱処理がなされても、
導体の引張りｇ１度がｔ　ｋｇ／ｓｉｔ”以上であるこ
と。

しかし、上記の条件を満足するニッケルを主成分とする
導電性ペーストはまだ存在しない。

゛そこで、本発明の目的は上記の条件を満足する焼付型
導電性ペーストを提供することにある。

上記目的を達成するための本願の第１ＩＩ目の発明は、
７０〜９８重蓋％のニッケル粉末と、マンガン童がＭｎ
０Ｋ俟舅して０．０５〜２９」＼ｐ重重％となるマンガ
ン又はマンガン化合物の粉末と、０．１〜２０１ｉ１％
のガラスフリットと、１に前記ニッケル粉末と前記Ｍｎ
Ｑと前記ガラスフリットの合計で１００重量％となるよ
うに含み、且つ過当瀘のビヒクルを含むことを特徴とす
る焼付型導電性ペーストに係わるものである。

上記発明によれば、マンガイ又はこの化＠−物の剛きで
、抵抗率が２５μΩｍ以下、引張９Ｍ夏が１ｋｇ／ｍ”
以上の導体を慢・ることが可能な導電ペーストを提供す
ることが出来る。

本願の第２番目の発明は、第１１１目の発明のペースト
に更に、珪化ニッケル又は備化ジルコニウムを添加する
ことにより、大気雰囲気で１０５０ｔ：’の熱処理が施
されても抵抗率が増大しないようにしたものである。

次に本発明の実施例について述べる。

実施例　１ 平均粒径ｌＯμのＮｉ粉末、平均粒径５μのＭｎＵ粉木
、平均粒径３　ｐ　ノ８ｒＵ　−８ｉ０．−　ｐｂｕ系
ガラスフリット（一点１０００Ｃ）ｉ第１表に示す割合
に杵１して配合し、この配合物１００重１ｆｌＳＫ対［
、−Ｃエチルセルａ−ス６電蓋部およびα−ターピネオ
ール３３電ｆ［ｉｍｔビヒクルとして加え、３段弐ロー
ル２ルで混練して導電性ペーストの試料をそれぞれ作成
した。

次ＫＡＪ、０．粉末５０重量部、８ｉ０．＠末２０重１
部、５ｒＯＪ末２５重［９，Ｌｉ、０粉末ｌＶｉ重部及
びＭｇＯ粉末４′ＪＩＬ量部、アクリル酸エステルポリ
マーの水溶性からなるバインダ、グリセリン、舗合リン
酸塩及び水をそれぞれ添加し、ボールミルにて混合して
スリップを作成し、脱泡処理した俊にドクターブレード
法により厚さ５０μのグリーンシート、を作製した。そ
して乾燥した後にブレスにて長方形状に打ち抜いた。

このクリーーーートに、第１図に示すパターンに前述の
導電性ペーストを２８０メツシユのスクリーンにて印加
し、１２５Ｃで１０分乾燥し、４枚を積増して熱圧漕さ
せた後に、空気雰囲気中で０９００Ｃの熱処理でバイン
ダをとばし、へ（９８゜５９６）＋’ｌ（１，５％）の
雰囲気中で１２００１；２時聞睨成し、次いで孕気雰１
気中で１００ＯＣ，３０分の加熱処理を５回繰返して、
第１図及び第２図に示す磁器Ｉｌ＋と導体（２）とから
成る試料を作製した。

次に各層の導体（２）の２ａ〜２ｂ間Ｃ幅０．２鴎、厚
さ１５μ、長さ２０Ｍ）の抵抗値を抵抗ブリッジで６１
１１　ｆし、！ｒｉＪＩＬにより平均抵抗率（ρ）を求
めたところ、講１表の結果が帰られた。尚内部の層の抵
抗は予め設けたスルーホール（図示せず）を使用して測
定した。

また上記と同一のグリーンシートを四角形に打ち頃き、
その中央に上記の尋１性ペーストを同様にして印刷し、
上記と同様に焼成し、第３図及び第４図に示す如く岐器
（３）と導体（４）とから成る試料全作り、焼結後寸法
が２−角の導体（４１に第４図に示すように０．６■の
鋼線（５）のリング状箋部を３０ｍｇの半田（６１で固
着させ、鋼ｍ１５１にバネ計りを結合させて引張強度（
’Ｉ５を測定したところ、第１表の結果が得られた。尚
第１〜６表に於いて、抵抗率ρの測定試料と引張強＆Ｔ
の測定試料とは別の試料であるが、磁器及び導体が同一
であるので、同一試料１１号が付され同一欄に示されて
いる。

＃！１表 第１表から明らかなように１Ｍｎ０を０．０５〜２９．
９重量％の範囲で添加することにより、ｐが２５μΩ個
以下、Ｔが１　ｋｇ／■冨以上の１１＆即ち導体ｔ−磁
器に形成することが可能になる。即ち従来のｉｌｌ　／
＜ラジウム電極の抵抗率（６２，５μΩ３）より大幅に
抵抗率−の小さい導体を得ることができる。

尚、ＭｎＯが０．０５重量％未満ではＮｉ粒子の酸化が
防止できず、引張強度Ｔが１　ｋｇ／１２未満となる。

またＭｎＯが２９．９重量％を越えると、抵抗率が２５
μΩ３ｉ越える。従って、Ｍｎ０ｉ０．０５〜２９．９
重ｔ％の範囲にすることが望ましい。

また、ガラスフリットが０．１重量％未満である従って
、ガラスフリットをＯ０１〜２０重蓄％の範囲にするこ
とが望ましい。

このため試料査号ｌ、１０．１４は本発明の範囲外のも
のである。

実施例　２ 実施例１のＭｎＵ粉禾をＭｎ粉末に変更した他はＩＪＩ
［例１と全く同一として第２表に示す組成のペーストを
作り、実施例１と同一の測定をしたところ、第２表の結
果が得られた。

と、硝刀０幼米かなく、ｌか１Ｋｇ／閤１禾満となり、
２０］［菫％を越えるとρが２５μΩｃｌＲ′ｔ−越え
る。

ｉｌｌ 単２表 第２表から明らかなように、Ｍｎ粉末を使用してもＭｎ
Ｕ粉末と同様な作用効果が得られる。尚Ｍｎの好ましい
範囲は０．０４〜２４．８３　’ｉｆ蓋％であり、これ
ｉＭｎＵにａＸすれば、０．０５〜２９．９重ｔ％の範
囲゛に入る。

第２表に於いて試料贅−ｑ１５．２４．２６は本発明の
範囲外のものである。

実施例　３ 実施例１に於けるｌＯμのＮｉ紛１末の代りに平均粒径
ｌμのＮｉ粉末を使用し、ガラス７リツトとしてＰｂＵ
　−ＨａＯ−Ｓ　ｉＯ，系ガラス粉末（融点８００Ｃ）
を使用した他は、実施例１と全く同一として、％３表に
示す組成のペーストに作り、同様な測定を行ったところ
、第３表の結果が優られ、た。

第３表 第３表から明らかなように、ＮＩ粉末の粒径を変史して
も、またガラスフリットの櫨類ｔ−変えても実施例１と
同様な作用効果を優ることができる。

尚第３表で試料着号２９，３７．３９は本発明の範囲外
のものである。

実施例　４ 実施例３のＭｎＬ）　＠末の代りにＭ　ｎ　ＯＨ粉末を
使用した他は、実施例３と四−にして、ペーストｔ−作
り、ρ、Ｔｆｔ醐定したところ第４表の結果が得られた
。

第　　４　　表 この第４表から明らかなように、　ＭｎＵ、を使用して
も実施例１〜３と一様な作用効果１：得ることができる
。尚ＭｎＯ，の好ましい範囲はこのＭｎ　＠　１ｋＭｎ
ＯＫ侠簀して０．０５〜２９．９重普％である。また第
４表で試料査号４１．４Ｂは本発明の範囲外のものであ
る。

実施例　５ 実施例ＩＫ於けるＮｉとＭｎＯとガラスフリットとを生
成分とし、この主成分１００菫童部に対して平均粒径１
０μの歯８輸（珪化ニッケル）を第５表に示すように添
加して実施例１と同様にペースト全作り、同様にρ、Ｔ
ｔ−６１１足したところ、第５表の結果が優られた。但
し、全党雰囲気中での熱処理を実施例１の１００　ＱＣ
よりも５０Ｃ高い１０５０Ｃで３０分間行うことを５回
繰返した。

第　５　表（２） 第　　５　　表　（６） 第　　５　表　０ この第５表から明らかなように、Ｎｉ８ｉ、を０．０５
〜２５束綾分の範囲で添加すれば、空気雰囲気中で１０
５０ｔｌ’の熱処理を施しても、ρを低い値に保つこと
ができる。これは、　ＮｉＳ輸が酸素と反応して分解し
、Ｎｉ粒子の酸化を防止するためである。但し、０．１
重を部未満では添加効果がない。

また２５重１ｉｔ部を越えると焼結性が悪くなり、緻密
な導体が優られない。従って、　Ｎｉ８ｉ、の好ましい
＃！囲は０．０５〜２５重量部である。このため、第５
表で、試料査号４９〜５４．６０，６６．７２．７８．
８４．８５〜９０．９６は本発明の範囲外である。また
焼結性の思いものはρ、Ｔの測定が不ｃＴ能であった。

実施例６ 実施例５のＮｉＳｉ、の代りにＺｒＨ，（−化ジルコニ
ウム）を１ｉＩ６表に示すように添加して実施例５と同
様にペーストを作り、ρ、Ｔを同様に醐足したところ＃
！６表の結果が得られた。

第６表 この第６表から明らかなように、　ＺｒＢ、を０，０５
〜２５重童部添加しても実施例５と同様な効果が優られ
る。尚第６表で試料番号９７，１０１，１０２．１０６
．１０７．１１１は本発明の範囲外である。また焼結性
の悪いものはρ、Ｔの測定か不可能であった。

実施例　７ ＣａＴｊＯ，粉末にクレイを１重量％添加した材料で、
実施例１と同様方法でセラ建ツクグリーンシートを作製
し、本発明に係わる導電性ペースト（Ｎｉ’粉末８５重
ｆＸ、Ｍｎ粉末７．５１１１Ｘ、ｐｂ。

−ＢａＯ−Ｓ　ｉＯガラスフリット７．５重量％及びバ
インダ）を用意し、第５図及び第６図に示す様にグリー
ンシート（７１の上にペースト＋８）　？スクリーン印
刷し、それぞれが互い違いになるように４層に積層し、
更にこの上にグリーンシートのみを積層し、熱圧Ｎをし
て１２８０Ｃ，４時間へ言９８．５％）＋Ｈｔ（１，５
１の還元雰囲気で一体焼成した。

その後１０００Ｃ１時間空気雰囲気中で熱処理し、鰐電
体が還元された部分を補償した後Ｉｎ　−Ｑａ１１惨を
焼、給体の一面に形成した。そして容量及び−一を横筒
製作所モデルＹＨｋ’４２７０−Ａで測定し、この測定
容量から比鋳電率（ｇｓ）を求めた。また、絶縁抵抗（
目りをＤＣｌｏｏＶ、ｆｉｏ抄印加後に幽足した。これ
により、第７表の結果が得られた。

なお、比較するため、本実施例の４電性ペース１１パラ
ジウムの導電ペーストに変更し、焼成は１２８・０Ｃ１
４時間を空気雰囲気中で行なって比軟試料を作り、この
比較試料を本実施例と全く同様の方法で比帥電率（す）
、（５）δ、絶縁抵抗（［４）をｍｌｌ定したところ次
の第７表の結果が得られた。

第７表 ンデンサの内ｓ両極としても使用できることが確餡さ４
た。

【図面の簡単な説明】

ｌ１ｇ１図は本発明の実施例ＩＫ係わる磁器及び電極を
示す平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は実施例
１でＴを測定するための試料の平面図、第４図はＴの測
定状態を示す断面図、第５図は実施例７のグリーンシー
トとベーストとを示す平面図、第６図は第５図の正面図
である。 尚図面に用いられている符号において、（１）は磁器、
（２）は導体である。 代　理　　人　　　高　　野　則　　次手続補正書（自
発） １、事件の表示 昭和５７年　特　許　願第７３１８１　　￥３２・発明
の名称　焼付層導電性ペースト３、　補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５、　補正命令の日ｆ１　　自　　発 ８？Ｉｌｉ正の内存　別紙の通り。 （１）　　明細書第４頁第３行〜同罵第１３行の「（１
１厚膜コンデンサ＊＊ａ＊ｈｍ＊小さいこと。」を次の
文章に補正する。 「（１）　　セラ建ツク体と同時焼成（１１００〜１４
００Ｃ）するため、約１１００〜１４００Ｃの温度で焼
結できること。 Ｔ２１　１１＋の処理で導体とした彼、その上面に更に
厚膜コンデンサや厚膜抵抗を形成するため、大気雰囲気
（酸化雰囲気）中で１０００Ｃの熱処理を施こしても抵
抗率が上がらないこと。」（２）明細書第５頁第４行の
「焼付型」の前に「還元又は中性雰囲気」を加入する。 ｊｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔｌ＋７０〜９８重童％のニッケル粉末ト、マンガン量
   がＭｎ０６ｃ換算して０．０５〜２９．９直重％となる
   マンガン又はマンガン化合物の粉末と、０．１〜２０重
   童％のガラスフリットと、２に＠紀ニッケル粉末と前記
   ＭｎＵと前記ガラス７リツトとの合計で１００電ｔＸと
   なるように含み、且つ適当蓋のビヒクルを含むことを％
   徴とする焼付型４電性ペースト。 ＋２１７０〜９８電綾％のニッケル粉末と、マンガン量
   がＭｎ０Ｋ侯鼻して０．０５〜２９．９電蓄％となるマ
   ンガン又はマンガン化合物の粉末と、０．１〜２０ｄｉ
   菫％のガラスフリットと、全前記ニッケル粉末と前記Ｍ
   　ｎ　Ｏと前記ガラスフリットの合計で１００ｔｆＸと
   なるように含み、且つＰｆｒ＋紀ニッケル粉末と前記Ｍ
   ｎＯと前記ガラスフリットとの合１１１００ｇ重部に対
   して０．０５〜２５貞ｔＳの珪化ニッケル又は硼化ジル
   コニウムｉｆみ、且つ適当蓋のビヒクルを含むことを％
   徴とする焼付型導電性ペースト。