JPS5883073A - 導電性塗料 - Google Patents

導電性塗料

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JPS5883073A
JPS5883073A JP18048081A JP18048081A JPS5883073A JP S5883073 A JPS5883073 A JP S5883073A JP 18048081 A JP18048081 A JP 18048081A JP 18048081 A JP18048081 A JP 18048081A JP S5883073 A JPS5883073 A JP S5883073A
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powder
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glass powder
bismuth oxide
conductor
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Eiichi Asada
栄一 浅田
Hiroyuki Saito
博之 斎藤
Motoaki Sato
元昭 佐藤
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Shoei Chemical Inc
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Shoei Chemical Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks

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  • Paints Or Removers (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

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、絶縁基板上に基板との密着性に優れ、かつハ
ンダ付は性の良好な厚膜導体全形成するための導電性塗
料に関するものである。
導′亀性塗料は、セラミック、ガラス、ホウロウ引き鋼
板等の絶縁基板上にスクリーン印刷等の方法により塗布
した後、焼成することにより厚膜導体を形成するもので
ある。形成された導体は電子回路の配線導体や抵抗体の
端子電極、コンデンサの電極等として使用される。これ
らの導体には、リード線や各種電子部品がノ・ンダ付け
、熱圧着その他の方法で接続されている。このように導
ta塗料により形成された厚膜導体は、電子1頓路や電
子部品に組込まれて使用されるが、その使用時の発熱に
よりしば1〜.ば120℃位までの高温状態に長時間お
かれることがある。ところが従来、このような熱環境下
で長時1間使用した場合、導体と基板との密着強度が著
1〜く低下して、その結果導体が剥離したり、リード線
や部品か欠落するという欠点璧有していた。
このため・・ンダ付は性が良いのは言うまでもなく、熱
環境下で長時間使用しでも基板との密着強度の劣化が少
ないものが望まれていた。
本発明は、上記要求に応える厚膜導体を形成するための
導電性塗料であり、導電性粉末、結晶性ガラス粉末、非
結晶性ガラス粉末、酸化ビスマス粉末、有機ベヒクルと
からなるものである。
本発明の導′亀性塗料により形成される導体は、ハンダ
付け1王に優れ、  加えて前述のような熱環境下で使
用した時の密層強度の劣化を抑制できるものでめる。
非結晶性ガラスを用いた導電性塗料により得られた電子
回路や電子部品などは、使用時の発熱による導体と基板
との密着強度の低下が大きい。そこで本発明者らは、非
結晶性ガラスに代えて結晶性ガラスを使用して研究を行
ったが、結晶化ガラスを用いると得られた導体膜のノ・
ンダ付は性が悪く、実用に耐えないことがわかった。こ
れは導体膜表面に結晶化カラスが多く存在するためであ
るOしかし結晶化ガラスを用いることにより基体との密
着性は良好となり、熱劣化も大幅に改善された0本発明
者らはハンダ付は性を改善するために酸化ビスマスを配
合したが、予想に反して・・ンダ付は性Iユ改善されな
かった。棟々の配合剤を試験した結果、結晶性カラス粉
末と酸化ビスマス粉末の組合せに更に非結晶性ガラス粉
末を添ノ用すると、・・ンダ付は性が非常に良好となり
、しかも耐熱劣化性にも悪影響を与えないことがわかっ
た。これ(は、非結晶性ガラスの添加により得られた導
体の六面にはガラスの存在量が非常に少なくなっており
、これにより)・ンダ付は性が改善されたものと考えら
れる。そして上述の作用効果は導電性ケ末、結晶性ガラ
ス粉末、非結晶社ガラス粉末、゛酸化ビスマス粉末の4
成分を使用した場合にのみ奏されるのであり、その1成
分を欠いてもかかる特有の効果は得られない。
又、本発明の導電性塗料は・・ンダ付けを必要としない
場合にも使用される。たとえば導電性粉末として金を用
いて電子回路を形成し、これにIJ−ド線を熱圧着した
り、或いは金導体膜上に半導体素子を搭載(7たすする
場合があるが、これらの用途にも、本発明の塗料は表面
にカラスの少ない導体を形成するため、リード線の熱圧
庸や半導体の塔載が容易となるものである。
本発明に使用される導電・注粉末は、銀、金、)々ラジ
ウム、白金、銅、ニッケル、亜鉛及びこれらの金属の酸
化物から選ばれる少なくとも1種類の粉末であり、化学
的還元法、眠解法、機械的粉砕等の方法で得られるもの
である。
結晶性ガラス粉末としては、5i02−A120J−C
aO系、ZnO−PbO−B2O3系、ZnO−B2O
3系、Zn0−Bt03−8102糸、ZnO−PbO
−B2O3−8in□系ガラスなどが使用される。非結
晶性ガラスとしては、PbO−8i02−BzQs系、
PbO−8i0.系、PbQ−EliO2−Ax2o、
系、PbO−8iOI  B20J11403系ガラス
などが使用される。これらガラスは、結晶性ガラスが少
ないと熱環境下で使用した時基板との1178強度が劣
化するO又結晶性ガラスが多いと、熱環境下で使用して
も基板との密着強度の劣化は小さいが、・・ンダが付き
にくく、リード線の接合や部品の搭載が困難となる。
このため結晶性ガラスと非結晶性ガラスの使用割合は、
xfil′で10=90〜70:308度が好ましいO 酸化ビスマス粉末は、導電性塗料に通常使用されるもの
でよい。
有機ベヒクルとしては、エチルセルロース、ニトロセル
ロース、アルキッドm 脂等(!: シx −y−ル−
yタレート、テルピネオール、ブチルカルピトールアセ
テート できる。
そして本発明の導電性塗料は、導電性粉末100重量部
に対してガラス粉末0.5〜12皿量部、酸化ビスマス
粉末1〜20重量部が好適である0次に実施例ヲアげて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
尚、実施例中「部1はすべて車量部を示す0 実施例1 銀粉末              70部パラジウム
粉末          ろ0部酸化ビスマス粉末  
        8部結晶性ガラス粉末( Si02 
LA1203 − CaO系)1部非結晶性ガラス粉末
( PbO−Sin.系)  6部エチルセルロース、
テルピネオール、プチルカルビトールアセテートヲ調合
した有機ベヒクル              22部
上記成分を充分混株して導電性塗料とし、これをスクリ
ーン印刷法によりアルミナ埜板に塗布し、150℃で1
0分間乾探した後、ベルト炉によりピーク温度85.0
℃で焼成して導体ケ得た0実施例2 銀粉末              70部パラジウム
粉末          30部酸化ビスマス粉末  
       10部結晶性ガラス粉末(SiO+2−
A1203−CaO系)3部非結晶性ガラス粉末(Pb
O−8in、−B203系)6部エチルセルロース、テ
ルピネオール、フチルカルビトールアセテートを調合し
た有機ベヒクル              22部上
記成分を実施例1と同様にして導体を形成した。
実施例3 銀粉末              70部パラジウム
粉末          60部酸化ビスマス粉末  
       10部結晶性ガラス粉末(5i02−A
120.−CaO系)3部非結晶性ガラス粉末(PbO
−’5i02系)  4都エチルセルロース、テルピネ
オール、プチルカルビトールアセテートヲ調合した有機
ベヒクル              22部上記成分
を実施例1と同様にして導体を形成した。
実施例4 銀粉末              70部パラジウム
粉末          30部酸化ビスマス粉末  
       15部結晶性ガラス粉末(5i02  
A1t03−CaO系)4.5部 非結晶性カラス粉末(PbO5iOt糸) 25部エチ
ルセルロース、チルビイ、オール、フチル刀ルビトール
アセテートを調合した有機ベヒクル         
     22部F記成分全実施例1と同様にして導体
を形成した。
実施例5 銀粉末              88部パラジウム
粉末          12部酸化ビスマス粉末  
       1部部結晶性カラス粉床(ZnOB2O
3系)    6部非結晶性カラス粉末(PbO−8i
O2−B、os糸) 4 sエチルセルロース、テルピ
ネオール、フチルカルビトールアセテートi調合(−だ
有機ベヒクル              22部上記
成分を実施例1と同様にして導体を形成した。
実施例6 金粉末             100部酸化ビスマ
ス粉末          5部結晶性ガラス粉末(Z
nO−B203−8i02系)1.5部非結晶性ガラス
粉末(PbO−8i02系)  2部エチルセルロース
、テルピネオール、ジエチルフタレート全調合した有機
ベヒクル25部−ヒ記成分を実施例1と同様にして導体
を形成した。
比較例1 銀粉末              70部パラジウム
粉末          60部酸化ビスマス粉本  
       10部結晶性ガラス粉末(Si02−A
1203−cao)  7部エチルセルロース、テルピ
ネオール、ブチル〃ルビトールアセテートヲ調合した有
機ベヒク、ル                22部
上記成分を実施例1と同様にして導体を形成したQ比較
例2 銀粉末              70部パラジウム
粉末          ろ0部酸化ビスマス粉末  
       10部非結晶性ガラス粉末(PPbO−
8in示)  7部エチルセルロース、テルピネオール
、プチルカルビトールアセテートヲ調ヤした有機ベヒク
ル               22部上記成分を実
施例1と同様にして導体を形成した。
比較例6 銀粉末              70部パラジウム
粉末          ろ0部結晶性ガラス粉末(S
in、、−A120.−CaO系)6部非結晶性カラス
粉末(PbO−8]、 02系)  4部エチルセルロ
ース、テルピネオール、プチルカルビトールアセテート
ヲ調合した有機ベヒクル              
22部上記成分を実施例1と同allこして導体金形成
し7こ〇比較例4 金粉末             100部酸化ビスマ
ス粉末          5部結晶性ガラス粉末(Z
nO−B2O3−8j、02系)6.5sエチルセルロ
ース、テルピネオール、ジエチルフタレート全調合した
M機ベヒクル25部上記成分を実施例1と同様にして導
体金形成した。
比較例5 金粉末             100部酸化ビスマ
ス粉末          5部非結晶性ガラス粉末(
5iOz−PbO系)6.5部エチルセルロース、テル
ピネオール、ジエチルフタレートを調合したM機ベヒク
ル25部上記成分を実施例1と同様にして導体を形成し
た。
このようにして形成した導体について基板との初期密着
強度、熱環境下に長時間放置した後U)密着頚興及びハ
ンダ付は性會測足し、その結果を表1に示した。初期密
N強度は1.51111 X 1.5 咽の導体に直径
0.51111のハンダメッキ銅線をSn 63 / 
Pb67ハンダでハンダ付けした後、このl−ド線を基
板に垂直に引張り、導体が基板から剥離した時のkyl
i、で表わす。熱環境下に放置した後の密着強度は、導
体にリード線をハンダ付けし次いで150℃の温度に1
00時間保持した後の基板との密着強度を、初期密層強
度と同様に測定した0 (以下r150C100hr放
置後の密層強度」とい′5O)ハンダ付は性は、直径2
.5簡の5n63/Pb37z・ンダボールを導体上に
載せ、これ全230℃に加熱したホットプレートーヒに
20秒間保持した時のノ・ンダの拡がりをFlaw%で
示した0F10W%は次の式で表わされ、大きい程・・
/夕゛付は性が良い。
但し実施例6と比較例4.5については、Sn6ろ/P
b37ハンダの代わりにIn 50/Pb 50 /−
ンダを使用した。
表 1 (注)比較例1.5.4については、リード線の・・/
ダ付けができないので密着強度は測定していない。比較
例2.5では150℃100hr放置後の密着強度の低
下が著しい。
実施例より明ら力・なように、本発明の導電性塗料によ
り形成される導体は、ノ・ンダ付は性か良好であるため
一リード線や電子部品の接続が強固に行われ、かつ長時
間鍋温に曝しても密着強度の劣イヒが小さいため、熱環
境下での使用にも充分耐えるものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導電性粉末、結晶性ガラス粉末、非結晶性ガラス粉末、
    酸化ビスマス粉末、有機ベヒクルとからなる導電性塗料
    。
JP18048081A 1981-11-11 1981-11-11 導電性塗料 Granted JPS5883073A (ja)

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JP18048081A JPS5883073A (ja) 1981-11-11 1981-11-11 導電性塗料

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JPS5883073A true JPS5883073A (ja) 1983-05-18
JPS6253031B2 JPS6253031B2 (ja) 1987-11-09

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