JPS62259302A - 導電ペ−スト組成物 - Google Patents
導電ペ−スト組成物Info
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- JPS62259302A JPS62259302A JP10267786A JP10267786A JPS62259302A JP S62259302 A JPS62259302 A JP S62259302A JP 10267786 A JP10267786 A JP 10267786A JP 10267786 A JP10267786 A JP 10267786A JP S62259302 A JPS62259302 A JP S62259302A
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- Japan
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- silver
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、厚膜ハイブリッドＩＣ電気回路基板を構成す
るのに好適な銀を導電性付与成分とする導電ペーストに
関する。
るのに好適な銀を導電性付与成分とする導電ペーストに
関する。
厚膜ハイブリッドＩＣの電気回路パターンを構成するに
は、一般には、導電ペーストを絶縁基板にスクリーン印
刷したうえ、これを焼成することによって行われる。こ
の分野で使用される導電ペーストとしては、恨パラジウ
ム、ｊ艮白金、金などの貴金属ペーストがよく知られて
いる。このうち特に銀パラジウム系がよく使用されてい
る。この銀パラジウＪ、系導電ペーストは、５〜３０重
量％程度のパラジウム粉末を銀粉末と共に有機分散媒に
分散させたものである。
は、一般には、導電ペーストを絶縁基板にスクリーン印
刷したうえ、これを焼成することによって行われる。こ
の分野で使用される導電ペーストとしては、恨パラジウ
ム、ｊ艮白金、金などの貴金属ペーストがよく知られて
いる。このうち特に銀パラジウム系がよく使用されてい
る。この銀パラジウＪ、系導電ペーストは、５〜３０重
量％程度のパラジウム粉末を銀粉末と共に有機分散媒に
分散させたものである。
一方、銀ペーストも良く知られている。これは実質上銀
だけを４″Ｆｉｔ性付与成分とするものであり例えばチ
ップコンデンサーの外部電極や９Ｊ接点材料などに多用
されている。しかし、銀単独を導電性付与成分とする導
電ペーストは厚膜ハイブリッドＩＣ基板用にはあまり使
用されない。
だけを４″Ｆｉｔ性付与成分とするものであり例えばチ
ップコンデンサーの外部電極や９Ｊ接点材料などに多用
されている。しかし、銀単独を導電性付与成分とする導
電ペーストは厚膜ハイブリッドＩＣ基板用にはあまり使
用されない。
従来よりｊ７膜ハイブリッドＩ Ｃ７，Ｇ板用に使用さ
れている銀パラジウム系、恨白金系、金などの貴金属ペ
ーストは高価であるという基本的な問題がある。最も多
用されている恨パラジウムペーストは貴金属の中でも最
も安価な銀を主体とするものであるが、パラジウムは恨
価格の２０倍前後の高価なものであるから、そのパラジ
ウム含有量に応じて高価とならざるを得ない。
れている銀パラジウム系、恨白金系、金などの貴金属ペ
ーストは高価であるという基本的な問題がある。最も多
用されている恨パラジウムペーストは貴金属の中でも最
も安価な銀を主体とするものであるが、パラジウムは恨
価格の２０倍前後の高価なものであるから、そのパラジ
ウム含有量に応じて高価とならざるを得ない。
したがって、経済性の面から言えば、貴金属成分として
は最も安価な銀だけを導電性付与成分とした導電ペース
トが有利であるが、この場合には次のような問題がある
。すなわち銀単独の場合には、 ｉｉパラジウムに比べ
て半田に対する耐溶解性が乏しく、ハイブリッドＩＣ等
に汎用的に用いられるアルミナ基板に対する接着強度が
、特に熱エージング後に弱い、また高温高温下において
シルバーマイグレーシリンが発生するという銀固有の性
質が強く現れる。これらが、ハイブリッドＩＣに用いら
れない主因となっている。
は最も安価な銀だけを導電性付与成分とした導電ペース
トが有利であるが、この場合には次のような問題がある
。すなわち銀単独の場合には、 ｉｉパラジウムに比べ
て半田に対する耐溶解性が乏しく、ハイブリッドＩＣ等
に汎用的に用いられるアルミナ基板に対する接着強度が
、特に熱エージング後に弱い、また高温高温下において
シルバーマイグレーシリンが発生するという銀固有の性
質が強く現れる。これらが、ハイブリッドＩＣに用いら
れない主因となっている。
本発明はこのような問題の解決を目的としたものである
。
。
ｃ問題点を解決する手段〕
本発明は、銀粉末を導電性付与成分として有機分散媒中
に分散させる導電ペーストにおいて、この銀系導電ペー
スト中に、 Ｂｉｔ’ｓ粉末を４重量％以下、 ＣｕＯ
粉末を０．０５〜０．６重量％、 ＭｎＯ２粉末を０．
０５〜０．５重量％、そして、軟化点が７００℃以下の
ホウケイ酸鉛系ガラスフリフトを０．１〜１．５重量％
の量で分散含有させてなる厚膜ハイブリッドＩＣ回路用
に特に適する導電ペースト組成物を提供するものである
。
に分散させる導電ペーストにおいて、この銀系導電ペー
スト中に、 Ｂｉｔ’ｓ粉末を４重量％以下、 ＣｕＯ
粉末を０．０５〜０．６重量％、 ＭｎＯ２粉末を０．
０５〜０．５重量％、そして、軟化点が７００℃以下の
ホウケイ酸鉛系ガラスフリフトを０．１〜１．５重量％
の量で分散含有させてなる厚膜ハイブリッドＩＣ回路用
に特に適する導電ペースト組成物を提供するものである
。
本発明の導電ペースト組成物は１”ｔＯｓ＋ Ｃｕｂ。
Ｍｎ０１および軟化点が７００℃以下のホウケイ酸鉛系
ガラスフリフトを前記した配合量で銀を導電性付与成分
とする導電ペーストに配合分散させたものであり、導電
性付与成分としては銀だけを含ませたものであるにもか
かわらず、半田付き性、半田に対する耐溶解性が著しく
向上し且つ熱エージング後の接着強度の低下が少ないと
いう優れた効果を発揮する。特に本発明に従う導電ペー
スト組成物は、これを焼成した後の導体表面が通常の導
電ペーストの場合の、ようにフラットな表面とはならず
、あたかも等高線が走っているような模様が形成される
。そして、このような模様が現れている場合に特に耐半
田溶解性および接着強度において良好な結果を示すこと
が判明した。
ガラスフリフトを前記した配合量で銀を導電性付与成分
とする導電ペーストに配合分散させたものであり、導電
性付与成分としては銀だけを含ませたものであるにもか
かわらず、半田付き性、半田に対する耐溶解性が著しく
向上し且つ熱エージング後の接着強度の低下が少ないと
いう優れた効果を発揮する。特に本発明に従う導電ペー
スト組成物は、これを焼成した後の導体表面が通常の導
電ペーストの場合の、ようにフラットな表面とはならず
、あたかも等高線が走っているような模様が形成される
。そして、このような模様が現れている場合に特に耐半
田溶解性および接着強度において良好な結果を示すこと
が判明した。
本発明の組成物を構成するにさいしては、ＩＩ。
ＢｉｚＯｓ＋ Ｃｕｂ、 Ｍｎ０１および該ガラスフリ
フトはそれぞれ粒径が１０μ園以下、望ましくは５μ−
以下の粉末を使用する。ペーストにするための分散媒と
しては導電ペーストに常用されているあらゆるものが使
用可能であるが５例えば１分散媒中の樹脂成分としてエ
チルセルロースやレジン類等が、そして樹脂成分を溶解
する溶媒としては高沸点のターピネオール類、ブチルカ
ルピトール、ブチルカルピトールアセテート、ジブチル
フタレート或いは１，１．３−１−リメチルペンタンジ
オールのモノ及びジエステル化物等が挙げられる。銀粉
末の配合機としては応用用途に応じて５０〜９０重量％
の範囲とするのがよい、添加成分であるＢｉｇ０３．
Ｃｕｂ。
フトはそれぞれ粒径が１０μ園以下、望ましくは５μ−
以下の粉末を使用する。ペーストにするための分散媒と
しては導電ペーストに常用されているあらゆるものが使
用可能であるが５例えば１分散媒中の樹脂成分としてエ
チルセルロースやレジン類等が、そして樹脂成分を溶解
する溶媒としては高沸点のターピネオール類、ブチルカ
ルピトール、ブチルカルピトールアセテート、ジブチル
フタレート或いは１，１．３−１−リメチルペンタンジ
オールのモノ及びジエステル化物等が挙げられる。銀粉
末の配合機としては応用用途に応じて５０〜９０重量％
の範囲とするのがよい、添加成分であるＢｉｇ０３．
Ｃｕｂ。
Ｍｎ０１および該ガラスフリフトの配合量を特許請求の
範囲に記載のような範囲に定めた理由は後述の実施例で
実証するが２本発明で規制する範囲外であると、半田に
対する耐溶解性が低下するかおよび／または熱エージン
グ後の接着強度が相当に弱くなるし、場合によっては半
田付き性が極端に悪くなるからである。なお本発明組成
物における各成分の重量％は分散媒を含めた導電ペース
ト全体に対する重量％である０本発明に従う導電ペース
ト組成物は、前記成分以外の他の添加物１例えばＺｎ、
Ｎｉ等を性能が劣下しない範囲で添加することも可能で
ある。
範囲に記載のような範囲に定めた理由は後述の実施例で
実証するが２本発明で規制する範囲外であると、半田に
対する耐溶解性が低下するかおよび／または熱エージン
グ後の接着強度が相当に弱くなるし、場合によっては半
田付き性が極端に悪くなるからである。なお本発明組成
物における各成分の重量％は分散媒を含めた導電ペース
ト全体に対する重量％である０本発明に従う導電ペース
ト組成物は、前記成分以外の他の添加物１例えばＺｎ、
Ｎｉ等を性能が劣下しない範囲で添加することも可能で
ある。
以下に、Ｂｔ、ｏ、、 Ｃｕｂ、 Ｍｎ０ｚおよび該ガ
ラスフリフトの添加効果を実施例によって個別に実証す
るが３各実施例の配合量（重量％）は各成分にビヒクル
を加えて１００重量％とじたときの割合であり。
ラスフリフトの添加効果を実施例によって個別に実証す
るが３各実施例の配合量（重量％）は各成分にビヒクル
を加えて１００重量％とじたときの割合であり。
各成分はいずれも１０μ量以下の粉末を使用した。
またビヒクルとしては、ターピネオール溶媒にエチルセ
ルロースを溶解したものを使用した。
ルロースを溶解したものを使用した。
各導電ペーストの特性評価は次のようにして行った。各
導電ペーストを２５０メツシユのスクリーンにて９６％
アルミナの基板上にバクーン印刷し。
導電ペーストを２５０メツシユのスクリーンにて９６％
アルミナの基板上にバクーン印刷し。
乾燥後、８５０℃で焼成する。
半田付き性＝２％銀入り半田の２３０℃浴に前記焼成品
を２秒間浸漬したときの半田付き性を、非常に良好であ
ったもの（◎印）、良好であったもの（○印）、やや良
好であったもの（△印）、 不良であったもの（×印）
の四段階で評価する。
を２秒間浸漬したときの半田付き性を、非常に良好であ
ったもの（◎印）、良好であったもの（○印）、やや良
好であったもの（△印）、 不良であったもの（×印）
の四段階で評価する。
耐半田溶解性：２％銀入り半田の２３０°Ｃ浴に皇紀焼
成品を１０秒ごとに浸漬し１線巾２５０ミクロン。
成品を１０秒ごとに浸漬し１線巾２５０ミクロン。
アスペクト比５００の導体ラインが断線するまでの秒数
で評価する。
で評価する。
接着強度：各導電ペーストから焼成して作成し−に１２
ｍｍＸ２ｍｍの導体パッドに、径が０．６５ｍｍのスズ
被覆銅線を半田にて接続した状態で１５０℃で６２時間
の熱エージング処理を行ったあと、接続部が切断すると
きの強度（Ｋｇ）を測定する。
ｍｍＸ２ｍｍの導体パッドに、径が０．６５ｍｍのスズ
被覆銅線を半田にて接続した状態で１５０℃で６２時間
の熱エージング処理を行ったあと、接続部が切断すると
きの強度（Ｋｇ）を測定する。
実施例１〜８
本例は本発明組成物のＢｉｚＯｉの添加効果を示すもの
である。
である。
恨：８０重量％、 ＣｕＯ： ０．２重量％、門ｎＯ，
： ０．３重量％、軟化点が５７０℃のホウケイ酸鉛系
ガラスフリット＝１重量％、および表１に示す各種の配
合量のＢ１□Ｏ１を加え、これらに対し合計１００重量
％となるようにビヒクルを添加してペーストを作成した
。これらのペーストの前記基準による評価結果を表１に
総括して示した。
： ０．３重量％、軟化点が５７０℃のホウケイ酸鉛系
ガラスフリット＝１重量％、および表１に示す各種の配
合量のＢ１□Ｏ１を加え、これらに対し合計１００重量
％となるようにビヒクルを添加してペーストを作成した
。これらのペーストの前記基準による評価結果を表１に
総括して示した。
表１の結果から明らかなように、 ＢｉｚＯｉは半田付
き性を劣下させないで接着強度を高めるのに非常に効果
があり、また耐半田溶解性も向上させることができる。
き性を劣下させないで接着強度を高めるのに非常に効果
があり、また耐半田溶解性も向上させることができる。
このような接着強度および耐半田溶解性の向上効果は微
量でも現れるが、４重量％を超えてＢ１２Ｊを添加する
と逆に接着強度さろには耐半田溶解性が急激に低下する
ようになる。したがって１本発明においてＢｉｚＯｉは
４重量％以下の量で配合することが重要である。
量でも現れるが、４重量％を超えてＢ１２Ｊを添加する
と逆に接着強度さろには耐半田溶解性が急激に低下する
ようになる。したがって１本発明においてＢｉｚＯｉは
４重量％以下の量で配合することが重要である。
表１
実施例９〜１７
本例は本発明組成物のＣｕＯの添加効果を示すものであ
る。
る。
恨：８０重量％＋ Ｂ＋ｚＯｉ ：２重量％、 Ｍｎ０
ｚ ： ０．３重量％、軟化点が５７０℃のホウケイ酸
鉛系ガラスフリフト：１重世％、および表２に示す各種
の配合量のＣｕＯを加え、これらに対し合計１００重量
％となるようにビヒクルを添加してペーストを作成した
。これらのペーストの前記基準による評価結果を表２に
総括して示した。
ｚ ： ０．３重量％、軟化点が５７０℃のホウケイ酸
鉛系ガラスフリフト：１重世％、および表２に示す各種
の配合量のＣｕＯを加え、これらに対し合計１００重量
％となるようにビヒクルを添加してペーストを作成した
。これらのペーストの前記基準による評価結果を表２に
総括して示した。
表２の結果から明らかなように、微量のＣｕＯ添加（０
，０５重量％以上の添加）により接＠強度が著しく向上
する。そしてこのＣｕＯの添加によって半田付き性が劣
下することもない。しかし、０．６重量％を超える添加
では耐半田溶解性が著しく劣下する。したがって１本発
明組成物においてＣｕＯを０．０５〜０．６重量％添加
することが必要である。
，０５重量％以上の添加）により接＠強度が著しく向上
する。そしてこのＣｕＯの添加によって半田付き性が劣
下することもない。しかし、０．６重量％を超える添加
では耐半田溶解性が著しく劣下する。したがって１本発
明組成物においてＣｕＯを０．０５〜０．６重量％添加
することが必要である。
表２
実施例１８〜２５
本例は本発明組成物のＭｎＯ□の添加効果を示すもので
ある。
ある。
銀：８０重量％、 Ｂｉ２Ｏ３： ２重量％、 ＣｕＯ
： ０．２重量％、軟化点が５７０℃のホウケイ酸鉛系
ガラスフリフト：１重量％、および表３に示す各種の配
合量のＭｎ０１を加え、これらに対し合計１００重量％
となるようにビヒクルを添加してペーストを作成した。
： ０．２重量％、軟化点が５７０℃のホウケイ酸鉛系
ガラスフリフト：１重量％、および表３に示す各種の配
合量のＭｎ０１を加え、これらに対し合計１００重量％
となるようにビヒクルを添加してペーストを作成した。
これらのペーストの前記基準による評価結果を表３に総
括して示した。
括して示した。
表３の結果から明らかなように、微量のＭｎ０１添加（
０，０５重量％以上の添加）によって接着強度が著しく
向上し、また耐半田溶解性も向上させる。
０，０５重量％以上の添加）によって接着強度が著しく
向上し、また耐半田溶解性も向上させる。
しかし、０．６重世％付近からこれ以上を添加すると接
着強度の低下傾向が現れ、半田付き性も悪くなる。した
がって２本発明組成物においてＭｎＪ粉末を０．０５〜
０．５重量％の範囲で添加することが必実施例２６〜３
５ 本例は本発明組成物のガラスフリフトの添加効果を示す
ものである。
着強度の低下傾向が現れ、半田付き性も悪くなる。した
がって２本発明組成物においてＭｎＪ粉末を０．０５〜
０．５重量％の範囲で添加することが必実施例２６〜３
５ 本例は本発明組成物のガラスフリフトの添加効果を示す
ものである。
銀＝８０重量％、 Ｂ１１０ｉ ： ２重量％、 Ｃｕ
Ｏ： ０．２重量％＋ ＭｎＯ□：０．３重量％、およ
び軟化点が５７０℃のホウケイ酸鉛系ガラスフリフトを
表４に示す各種の配合Ｗｌ（重量％）で加え、これらに
対し合計１００重量％となるようにビヒクルを添加して
ペーストを作成した。これらのペーストの前記基準によ
る評価結果を表４に総括して示した。
Ｏ： ０．２重量％＋ ＭｎＯ□：０．３重量％、およ
び軟化点が５７０℃のホウケイ酸鉛系ガラスフリフトを
表４に示す各種の配合Ｗｌ（重量％）で加え、これらに
対し合計１００重量％となるようにビヒクルを添加して
ペーストを作成した。これらのペーストの前記基準によ
る評価結果を表４に総括して示した。
表４の結果から明らかなように、ガラスフリフトは耐半
田溶解性を得るうえで極めて重要な成分である。この効
果はガラスフリットを０１１重量％以上添加することに
よって発現する。またガラスフリントは接着強度も高め
る。このような効果はガラスフリットが焼成時に十分軟
化し基板と導体との結合剤として作用することによるも
のであり。
田溶解性を得るうえで極めて重要な成分である。この効
果はガラスフリットを０１１重量％以上添加することに
よって発現する。またガラスフリントは接着強度も高め
る。このような効果はガラスフリットが焼成時に十分軟
化し基板と導体との結合剤として作用することによるも
のであり。
この意味からガラスフリフトの軟化点は７００℃以下で
あることが望ましい。しかし、ガラスフリフトの配合量
が１．５重量％を超えると、半田付き性が急激に悪くな
り、また接着強度も低下するようになる。したがって１
本発明組成物において軟化点が７００℃以下のホウケイ
酸鉛系ガラスフリットを０．１〜１．５重量％の範囲で
配合した。
あることが望ましい。しかし、ガラスフリフトの配合量
が１．５重量％を超えると、半田付き性が急激に悪くな
り、また接着強度も低下するようになる。したがって１
本発明組成物において軟化点が７００℃以下のホウケイ
酸鉛系ガラスフリットを０．１〜１．５重量％の範囲で
配合した。
表４
以上の実施例から明らかなように、銀系感電ペースト中
に、ｎ１□０．粉末を４重量％以下、 ＣｕＯ粉末を０
．０５〜０．６重量％、 Ｍｎ０ｚ粉末を０．０５〜０
．５重量％、そして、軟化点が７００℃以下のホウケイ
酸鉛系ガラスフリットを０．１〜１．５重量％の量で分
散含有させてなる本発明に従う４電ペースト組成物は、
導電性付与成分としてはパラジウムなどの高価な貴金属
を配合せず恨だけからなるにもかかわらず、熱エージン
グ後の接着強度に優れ且つ耐半田溶解性並びに半田付き
性も良好であるから。
に、ｎ１□０．粉末を４重量％以下、 ＣｕＯ粉末を０
．０５〜０．６重量％、 Ｍｎ０ｚ粉末を０．０５〜０
．５重量％、そして、軟化点が７００℃以下のホウケイ
酸鉛系ガラスフリットを０．１〜１．５重量％の量で分
散含有させてなる本発明に従う４電ペースト組成物は、
導電性付与成分としてはパラジウムなどの高価な貴金属
を配合せず恨だけからなるにもかかわらず、熱エージン
グ後の接着強度に優れ且つ耐半田溶解性並びに半田付き
性も良好であるから。
安価な導電ペーストとして厚膜ハイブリッドＩＣ回路用
に好適に使用できるものである。
に好適に使用できるものである。
Claims (1)
- 銀粉末を導電性付与成分として有機分散媒中に分散さ
せる銀系導電ペーストにおいて、この銀系導電ペースト
中に、Ｂｉ＿２Ｏ＿３粉末を４重量％以下、ＣｕＯ粉末
を０．０５〜０．６重量％、ＭｎＯ＿２粉末を０．０５
〜０．５重量％、そして、軟化点が７００℃以下のホウ
ケイ酸鉛系ガラスフリットを０．１〜１．５重量％の量
で分散含有させてなる導電ペースト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267786A JPS62259302A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 導電ペ−スト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267786A JPS62259302A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 導電ペ−スト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259302A true JPS62259302A (ja) | 1987-11-11 |
| JPH0514363B2 JPH0514363B2 (ja) | 1993-02-24 |
Family
ID=14333862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10267786A Granted JPS62259302A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 導電ペ−スト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62259302A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05222546A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-31 | Narumi China Corp | 銀ペースト |
| KR20010067050A (ko) * | 1999-08-06 | 2001-07-12 | 사토 히로시 | 적층인덕터와 그 제조방법 |
| JP2006302891A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-11-02 | E I Du Pont De Nemours & Co | 半導体デバイスの製造方法、およびそこで使用される導電性組成物 |
| CN101964219A (zh) * | 2010-08-10 | 2011-02-02 | 上海九晶电子材料股份有限公司 | 晶体硅太阳能电池正面用银浆及其制备方法 |
| JP2012221765A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Tdk Corp | 導体用ペースト、ガラスセラミックス基板および電子部品モジュール |
| KR20160135123A (ko) * | 2014-03-20 | 2016-11-24 | 나믹스 가부시끼가이샤 | 도전성 페이스트, 적층 세라믹 부품, 프린트 배선판 및 전자 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166305A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-05 | 田中マツセイ株式会社 | 導体組成物 |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP10267786A patent/JPS62259302A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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| EP3121819A4 (en) * | 2014-03-20 | 2017-11-01 | Namics Corporation | Conductive paste, laminated ceramic component, printed circuit board, and electronic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0514363B2 (ja) | 1993-02-24 |
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