JPS5968101A - 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】 この発明は低温で焼付けが行え、電解メッキなどに十分
耐えることができ、さらに大きな接着強度が得られる導
電性ペーストに関するものである。

低温で焼付けできる銀糸の導電性ペーストは、１ニラミ
ツクコンデンサを代表とするセラミック電子部品の電極
とし〔、あるいは自動車のリアウィンドの熱線ヒータな
どにその用途を有し〔いる。

そし゛Ｃ１焼付は処理することによって得られた導電性
被膜はその表面を保護する目的でメッキ処理に付される
ことがある。これは、そのままの状態で導電性被膜の表
面に半田付けを行うと、銀が半１（１中に拡散し“Ｃし
まう、いわゆる半田喰われが発生し、基板との接着強度
が劣化しだシ、断線を生じたりすることかあるためであ
る。また導電性被膜の耐候性が弱く、酸ｒヒや硫化など
により導電性や接着強度などの特性劣化が生じることが
あシ、これを防止するためである。実際には、Ｃｕの電
解メッキ膜やさらにその上にＮ１の電解メッキ膜をし、
さらＫその上にＳｎ、Ｐｂ−８ｎなどの電解メッキ膜を
形成し′Ｃいる。

また、銀糸の焼付はタイプの導電性被膜中比抵抗が２．
５Ｘ１０　　Ω、ＺＪｌ以下の値のものを得ることが困
難であシ、たとえばＣｕの電解メッキ膜を表面に形成し
、さらに必要に応じてＮｉの電解メッキ膜を形成するこ
とが行われている。

しかしながら、電解メッキ腔を形成する段階で、通常強
酸性メッキ液を使用した場合、導電性被膜中に含まれる
ガラスフリットが酸で溶出する現象が見られた。また導
電性被膜の上に電解メッキ膜が形成する段階で発生する
水素によυ、ガラスフリットが還元されることになシ、
基板と導電性被膜の接着強度が極端に低下するという現
象が見られた。

これに対処する方法としＣ１次に述べるような手段が採
られることが考えられる。

■Ｐｔ、　Ｐａ、　Ｒｈなどの、貴−を側ト、カ匝す・
る■ＡｇとＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈなどの合金粉末を用いる■
導電性被膜の膜厚を１５μｍ以上にする■ＡｕｔＡｕ中
るかＡｑとＡｕの合金粉末を用いるなどである。

しかし１、り、■の方法では導電性被膜の比抵抗を上昇
させることになシ、■、■の方法ではコストアップを招
くことになる。

このほか、メッキ浴のｐＨを６以上と中性に近いものに
する方法もあるが、メッキ浴組成の管理が難しいという
問題があった。

したがって、この発明は上記した従来の導電性ペースト
が有していた欠点を解消するととを目的とする。

すなわち、この発明の要旨とするところは、銀粉と耐酸
性を有する低融点ガラスフリットとを有機フェスに混練
してなることを特徴とする導電性ペーストである。

導電性ペーストに含まれ本銀粉としては、浮腰用焼付ペ
ーストとし゛Ｃ平均粒径１０μｍ以下のもの特に平均粒
径５μｍ以下のものが用いられる。

この導電性ペーストにおいて、固形成分である銀粉と耐
酸性を有する低融点ガラスフリットの混合比（重量％）
は７５７２５〜９５：５の範囲にあることを要する。

この混合比に限定した理由は次のとおシである。

すなわら、銀粉が７５重量％未満で、ガラスフリットが
２５重量％を越えると、焼き付けＣ得られた導電性被膜
の比抵抗が１５Ｘｊ　Ｏ−Ω、／Ｊｌ＆以−ヒと高くな
シ、酸に耐する接着強度が飽和値を示すようになる。一
方、銀粉が９５重量％を越え、ガラスフリットが５重量
％未満になると、焼き付けた導電性波Ｉ］φと基板との
接着強度のバラツキが著しく大きくなり、安定した十分
な接着強度が得られなくなる。

まだ、銀粉と耐酸性を有する低融点ガラスフリットから
なる固形成分と有機質１−ワ、＝、スとの混合比（重量
％）は９０：１０〜４５：５５の範囲で選ばれる。

この混合比の範囲に選んだ理由は次のとおりである。す
なわち、有機質】ワ１モ・ノス・け固形成分をスクリー
ン印刷が可能となるようにペースト状とするものであシ
、たとえばセルロースをセロソルブに溶解させたものを
用いるが、有（実質１ワ１−じり又しが１０−ａ儀饅未
満になると、塗布、焼きイ」けに良好な導α性ペースト
が得られなくなり、まだ５５重量％を越えると樽、ｔｊ
性披眸が３μｍ以下と薄くなり、導４ｚ１主や面１峻惰
二が恐くなる。

さらにま・′こ、この発明にかかる導電性ペーストは耐
酸性を有する低融点ガラスフリットを含有するか、具体
的に・よアルミナを含む硼硅酸系ガラスフリットが好適
である。

アルミナを含む（１，１ｌｌＩ硅酸系ガラスフリツトの
実施態様としては次のような組成がある。

ＰｂＯ５０〜７８重量％ ５ｉｏ２　　　　１５〜４０重量％ 重量％８２御３１〜４ まだ８四に応じ、ＴｉＯ，、Ｎａ２Ｏしよびに２０つう
ち少なくとも１槌をそれぞれ３重Ｊｌチ以下の範囲で一
ヒ記ガラス７リツト組成に混合されることも許される。

このアルミナを含む硼硅酸系ガラスフリットを上記した
組成範囲に限定した理由は次のとおシである。

ｐｂｏが５０重，畝条未満では低温で焼付可能な融点と
はなら〕゛、７８重葉％を越えるとｌｔ１′酸性が得ら
れなくなる。

Ｓ１０，が１５重量％未満になると耐酸性が得られなく
なり、４００重量％越えると低温で焼付可能な融点にな
らなくなる。

Ｂ，０３が１重量％未満ではＰ　ｂ　Ｏ　、　Ｓ　ｉ　
Ｏ　２　、　Ａｌ　ｇｏ　ｓのガラス化を妨げ、結晶化
してしまい、４重量％を越えると耐酸性が極端に低下し
てしまう。

ＡｅｚＯＩが６重量％を越えると低温で焼付可能な融点
にならなくなる。

また、ＴｉＯ，、Ｎλ２０、イ、・よびに、Ｏのうち少
なくとも１種をそれぞれ３重量％以下の範囲で混合する
が、ＴｌＯ２が５重量％を越えると、融点が高くなシ、
またＮａ２Ｏが３重量％を越えると、＃ｆ駿性が悪くカ
シ、さらにに、Ｏが３重量％を越えると、粘度が高くな
シ、接着強度が低下することにカシ、また耐酸性が低下
することになる。

以下この発明を実施例に従つ゛Ｃ詳述する０実施例１ 平均粒径２ｐｍの銀粉、ガラスフリットおよび有１幾質
フェスの各原料をそれぞれ第１表に示す組成化率になる
ように混合してペーストを作成した。

第１表中ガラスフリットは次の各組成Ａ，Ｂのものを用
いた。

Ａ　、　　　　Ｐｂｏ　　６７取ｌ’４、Ｓｉｎ，　　
３０重量％、ＢｚＯｘ　　２重ｉｓ、　Ａｌｔｏｓ　　
１重ＩＢ：　　　ＰＬ）０６５市に％、Ｓｉｎ，　　３
重重訃チ、Ｂｔｕｓ　　２重膜％、　ＡＩ！２０ｓ　　
０．５重量％、Ｔｉｏ，　　０．５ｆｆｉｔ％、Ｎａ，
０　　１重）ｔ％、Ｋ２Ｏ１重Ｙ］．％ このペーストをガラス基板表面に印刷し、次いで６００
Ｃの温度にて５分間焼付けした。焼付は後に導電性被膜
の抵抗値を測定した。引き続き抵抗（直が２Ωになるよ
うにｉｉ′ｉ！酸銅浴を用いて銅の電解メッキを施し、
さらにその上に硫酸ニッケル浴を用いてニッケルの電解
メッキを施し、端子を半ｌｆ３　）’ｔけし゛Ｃ接着強
ＩＸ［をｄｌす定し、その結果を第１表に合わ亡゛Ｃ示
した。

抵抗値は幅０．′５門、長さ６００１の面積における値
である。また接着強度は２０八ダ／ｄ　以上が実用的に
値である。

なお、第１表中※印はこの発明範囲外のものであり、千
れμ下はこの発明範囲内のものである。

第１表 第１表から明らかなように、固形成分である銀粉とガラ
スフリットの混合比（ｆｔ最％）が７５：２５〜９５：
５の範囲で、固形成分と有１実質ワ二人との混合比（暇
清％）が９０　：　１０〜４５：５５の範囲においで、
導を匡性が良好で、しかも電解メッキを施しても接着強
度が大きい導電性被膜が得られている。

試料番号１−１の接着強度は４ｏＫり７１以上の値を示
しＣいるが、これは４０Ｋｙ／ｃｄを越えるとガラス基
板が破壊して測定が不可能であることを意味する。

実施例２ 平均粒径２１ｔｍの訊扮６３重通俤、ガノスフリソト１
２重徒チからなる固形成分７５重）ｋ％と有機質ワニス
２５重ｊ？ｃ％を混合し、ペーストを作成した。

上記ガラスフリットは第２表の比率に調整した組成のも
のを用いた。

基板とじＣセラミック基板を用い、そののち実施例１と
同様にセラミック基板の上に導電性被膜を形成し、ｒａ
ｔ　ＭＴメッキを施しだのち接着強度を測定し°Ｃその
結果を第２表にαわせて示した。なお、４１（接値は焼
付後の導１１ｔ　ｔ’ＪＥ　ｕ”２１！Ａ　−ｒ　１２
　Ｑ　程度、メッキ？イロで２．Ｓ）　ｃ）レベルに合
わ１灯たため、名試料の抵抗値（・、（示さなか−）だ
。

４１’Ｓ　２１’ｊ、中※印をけしだものはこの発ｒｊ
ｌｌ　ｉｌ・百間外のも（りであり、そ−７Ｌ　、ｊ；
Ｊ外ｉｆ１発明、？１　ｈ’ｆｌ　！’３　”ものであ
る。

第　２　表 第２表から明らかなようＶこ、ガラスフリットが所定範
囲にある導電性ペーストは実ＪＡ向１と同様電解メッキ
を施しても良好な接着強度を有する導電性波幀がｒ樺ら
れている。

実施例５ 実施例２における試料番号２−２、試料昨号２−７のも
のを用い、これら各ペーストに酸化第１銅（Ｃｕ、０）
、酸化第ｚｍ（ＧｕＯ）を第６表に示す比率にて添加、
含有した。

得られたペーストを実施例１と同様にガラス基板の上に
導電性被膜を形成し、電＾了メッキ後の接着強度を測定
してその結果を第３表に合わせて示した。

第　５　表 第６表中、試料番号３−１．３−２．３−５　は実施例
２の試料計号２−２のペーストにＣｕ、Ｏ，ＣｕＯを４
加したもの、試）；１爵づ、５　３．＝５　４，３　６
史 は実施１ｒす２の試ｆ’Ｆｉｌｔ号２−７のペーストＣ
ｕ２Ｏ。

Ｃ１，１，０を電柵したものである。この“）ら、試す
［聞号３”　５　＊　６−６　を走端明範囲外のもので
あり、ｔ−れ以外７よ発明範Ｆｌｔ内のものである。

第３為から萌らかなように、Ｃｕ２Ｃ）、　Ｃｌｌ０を
冷加ｒることによって１妾着強度をさらに向上、Ｘ、ｌ
Ｊ：ることができる。

以上の各実施列から明らかなようにこの清明によｎ、　
’；、Ｊ：、導電１生が良好で、接着・；、１度が大き
く、しかも雷、解メッキ全楕しても耐蝕を主を有する導
電性ｆ１．〜がｒ［）られるペーストをＩ■（すること
ができる。

！庁、１′Ｆ出願人 （°に式会社　１寸田製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （」）銀粉と耐酸性を有する低融点ガラスフリットとを
   有機質ワニスに混練してなることを特徴とする導電性ペ
   ースト。 （２）前記低融点ガラス７リツトはアルミナを含む硼硅
   酸鉛系ガラス７リソトからなる特許請求の範囲第（１）
   項記載の導電性ペースト。 （３）前記低融点ガラスフリットは次の組成からなる特
   許請求の範囲第１１）項または第（２）項記載の導電性
   ペースト。 ｐｂｏ　　　　　　ｓｏ〜７８重量％ ５１０ｚ　　　　　　１５〜４０重量膚Ｂ２Ｏ３Ｌ〜　
   ４．ｉｆ量俤 Ａ１０ｇ　　　　　　３重量多以下 （４）前記低融点ガラスフリットは次の組成からなる特
   許請求の範囲第１０項または第（２）項記載の導電性ペ
   ースト。 ｐｂｏ　　　　　ｓｏ〜７８重量％ Ｓ１．０．　　　１５〜４０重Ｂｔチ Ｂｔｕｓ　　　　　　　１〜　４重敬襲Ａ／ｉｏｘ　　
   　　　３重量％頃下 Ｔｉｅ、　、　ＭｔｆｆｉＯ，およびに２０のうち少ｌ
   くとも１４がぞれぞれ３重徒優以下 （５）導電ペーストを構成ｒるうち固形成分の銀粉と耐
   酸性を有する低融点ガラスフリットの混合比（重量係）
   は７５！２５〜９５：５の範囲にあることを特徴とする
   特許請求の範囲第ｍ項〜第（４）項記載の導電ＬＩＦペ
   ースト。 （６）導電性ペーストのうち、銀粉と耐酸性を有する低
   融点ガラスフリットからなる固形成分と有機質７ユフ、
   との混合比（重量Ｌ％）は９０：１０〜４５；５５から
   なる特許請求の範囲第＋ｌ）項記載の導電性ペースト。 （７）導電性ペーストのうち、銀粉と耐酸性を有する低
   融点ガラスフリットからなる固形成分に対し、酸化第１
   銅または酸化第２銅のいずれか一方または双方が３重量
   ％以下添加含有されている特許請求の範囲第Ｃ０項記載
   の導電性ペースト。