JPS63268773A - 光硬化型導電性焼成ペ−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】 （産業上の利用分野） 本発明は光硬化型樹脂組成物をバインダとする光硬化型
導電性焼成ペーストに関するものである。

（従来の技術） 従来、４体を形成する導電性焼成ペーストとしては金、
銀、白金、パラジュウムなどの貴金属微粉末と低融点ガ
ラス質フリット、金属酸化物及び育機ビヒクルから成る
溶剤型導電性焼成ペーストが一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この様な、貴金属系導電性焼成ペーストは高沸
点の溶剤を含有しているために、（１）を燥時間が長い
、■スフリーフ版の目詰まりによるピンホールや線巾の
くずれなどが生じやすい、（４）ペーストの経時粘度変
化が大きいため連続印刷が困難、（２）職場環境汚染が
著しい、などの問題点がある。

既に本発明者の一部により熱分解性良好な光硬化型樹脂
組成物の提案がなされている（特開昭５７−１５２９９
３）。しかし、その提案では熱分解性は良好であるが、
必ずしも印刷性が十分でなく、印刷後のレベリング性が
不十分なことが判明した。

（問題を解決するための手段） 本発明者らは、これらの欠点を解決し、印刷適正および
表面平滑性に優れ、かつ導電性、焼成性にも優れた光硬
化型導電性焼成ペーストを得るべく鋭意研究した結果、
本発明に到達した。

すなわち本発明は、貴金属微粉末（Ａ）、ガラス質フリ
フ）（Ｂ）、金Ｉ！！Ｉ酸化物（Ｃ）および光硬化型樹
脂組成物（Ｄ）を含む光硬化型導電性焼成ペーストにお
いて、光硬化型樹脂組成物（Ｄ＞が、（１）セルロース
系誘導体 （ＩＩ）分子内に二重結合を有する光重合性化合物およ
び （ｍ）光重合開始剤 を含存することを特徴とする光硬化型導電性焼成ペース
トである。

本発明で使用する貴金属微粉末（Ａ）とは、例えば、金
、銀、パラジウム、白金などである。その含を率は本発
明の焼成ペーストの４０〜９０ｆｆ（ｆｆｉ％である。

含を率が４０重量％未溝の場合は、形成回路の導電性が
低下し安定した回路の形成が固型であり、一方９０重量
％を越える場合は本発明の焼成ペーストの粘度が著しく
高くなり印刷が困難となる。

本発明で使用するガラス質フリフト（Ｂ）とは、例えば
、酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化ナトリウム、
酸化カルシウムなどであり、その含有率は本発明の焼成
ペーストの０．１〜１５重量％である。その含を率が０
．１重量％未溝の場合は導体回路がセラミック基板との
接着性に劣り、一方１５重量％を越える場合は、半田濡
れ性が悪くなる。

本発明に使用する金属酸化物（Ｃ）とは、例えハ、酸化
ビスマス、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化銅な
どであり、その含有率は本発明の焼成ペーストの０．１
〜１５重量％である。その含を率が０．１重量％未清の
場合は導体回路のセラミック基板との接着性に劣り、一
方１５重量％を越える場合は、半田濡れ性やＩＩ３ｆｆ
ｉ性が低下する。

次に、本発明で使用する光硬化型樹脂組成物（Ｄ＞にお
いて、セルロース系誘ｉ体（Ｉ　）とは、例エバ、（１
）メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセ
ルロース、フロビルセルロースなどのセルロースなどの
セルロースエーテル類。（２）ギ酸セルロース、アセチ
ルセルロース、プロピオニルセルロース、アセチルプル
ピオニルセルロース、メタクリロイルセルロースなどの
セル０−Ｘ有ａ酸エステル類、（３）　　ニトロセルロ
ース、硫酸セルロース、リン酸セルロースなどのセルロ
ース無機酸エステル類等が挙げられ、単独にまたは２１
１類以上併用して使用される。

セルロース誘導体（Ｉ）の配合量は光硬化型樹脂組成物
中の２〜６０重量％であり、更に好ましくは５〜５５重
量％である。

また、セルロース系誘導体の分子量ＭはＭ　≦１，００
０，０００テアリ、分子ｆｆ１Ｍ力１，０００，０００
を越えた場合、分子内に二重結合を作する光重合成化合
物に難溶となる。本願発明のセルロース系誘導体は分子
内に二重結合を存する光重合性化合物に溶解することが
必要である。

分子内に二重結合を「する光重会合性化合物（■）とは
、例えば、（１）スチレン、α−メチルスチレンなどの
スチレン系化合物、■メチル（メタ）アクリレート、エ
チル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（
メタ）アクリレートなどのモノ（メタ）アクリレート化
合物、Ｇ３）エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、１，６−ヘキサンシオールジ（メタ）アクリレート
などのアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート化
合物、（４）　）リメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アク
リレートなどの多価（メタ）アクリレート化合物などで
ある。

（但し、（メタ）アクリレートはメタアリレートおよび
アクリレートを示す。） これらの光重合開始剤な化合物（ｎ）の配合量は、光硬
化型樹脂組成物中の４０〜９５重量％であることが好ま
しい。

光重合開始剤とは、例えば、ベンゾイン系化合物、ベン
ゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物である。

光重合開始剤の配合量は光硬化型樹脂組成物中１〜１０
重量％であることが好ましい。光硬化型樹脂組成物（Ｄ
）の含育率は本発明のｍ成ペーストの５〜５０重量％で
ある。含仔率が５ｆｆｉ量％未膚の場合は、ペースト粘
度が高くなり印刷が困難であり、一方、５０重量％を越
えると導電性の点で良好な回路を得ることが困難となる
。光硬化型樹脂組成物（Ｄ）には公知の熱重合禁止剤、
レベリング剤、消泡剤、揺変剤などを添加し、粘度、保
存安定性、印刷適性などを調節しして使用されるのが一
般的である。

本発明では前記貴金属微粉末（Ａ）、ガラス質フリッ）
　（Ｂ　）、金属酸化物（Ｃ）、光硬化型樹脂組成物（
Ｄ）を必須成分とする光硬化型導電性焼成ペーストを用
いて、アルミナなどのセラミック基板上に回路を印刷し
、光硬化後空気雰囲気で焼成して導体回路を得る。

本発明では印刷に使用する導電性焼成ペーストが光硬化
型導電性焼成ペーストであるため、溶剤を全く含まず、
従ってスクリーン版の目詰りによるピンホールや線中の
くずれを生じない。本発明のｍ成ペーストについては光
硬化する条件は特に制限はない。光照射に用いられる光
源としては太陽光、ケミカルランプ、低圧水銀灯、高圧
水銀灯、メタルハライド、ランプ、キセノン、ランプな
どが使用される。基板としてはアルミナ基板、ホーロ基
板、バリリア基板、窒素アルミニウム基盤、炭化ケイ素
基板などが使用される。

（実施例） 本発明を更に詳細に説明するために実施例を挙げるが、
本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるもので
はない。実施例中、単に部または％とあるのはそれぞれ
重量部、または重量％を示す。性能評価のための測定は
次の方法によった。

印刷適性：第１図に示した回路パターン（縦３．５ＱＩ
Ｘ横３．０ｃｍ）を４００メツシユのステンレス・スク
リーン版を用いて印刷し、ステンレス・スクリーン版の
目詰まり、または細線が火線するまでの印刷枚数により
印刷適性を測定した。

表面平滑性：セラミック基板上に形成された導体の表面
粗度を測定した。

導電性：セラミック基板上に形成された第１図の回路の
抵抗値を測定した。

焼成性：第１図に示した回路パターンを印刷し、セラミ
ック基板を空気雰囲気中で１５分間で室温まで冷却し、
ピンホールと回路欠株の有無を判定した。

製造例１゜ 平均分子ｆｆ１２５，０００のエチルセルロース１２部
、テトラヒドロフルフリルアクリレート７２部、ラウリ
ルアクリレート５部、ポリプロピレングリコール（プロ
ピレンオキサイド９モル付加物）ジアクリレート７部、
光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール２部、２
−エチルアントラキノ７２部を室温で混合溶解し、光硬
化型樹脂組成物（ａ）を得た。

同様にして、セルロース系誘導体と光重合性化合物が第
１表に示される成分である光硬化型樹脂組成物（ｂ）と
（Ｃ）を得た。尚、光ｍ合間始剤は（ａ）と同じ化合物
を同量使用した。

次いで、銀微粉末８０％、ガラス質フリット（ＡＳＦ−
１４８０、旭硝子和製〕５％、および上記光硬化型樹脂
組成物（ａ）１５％をセラミック３本ロールを用いてよ
く混練し、光硬化型導電性焼成ペースト（ａ′）を得た
。

以　　　　下　　　　余　　　　白 第　　１　　表 （京１）テトラヒドロフルフリルアクリレート（本２）
ラウリルアクリレート （京３）ポリプロピレングリコール〔（プロピレンオキ
サイド（ＰＯ）付加物リジアクリレート製造参考例１ 平均分子ｆｆｉ７５，０００のメタクリル酸メチル（Ｍ
　Ｍ　Ａ　）−メタクリル酸−ｎ−ブチル（ｎ−ＤＭＡ
）共重合体（ＭＭＡ／ｎ−ＢＭＡ＝４０／ｅＯｆｆｆ量
比）３０部、テトラヒドロフルフリルアクリレート５４
部、ラウリルアクリレート５部、ポリプロピレングリコ
ール（プロピレンオキサイド９モル付加物）ジアクリレ
ート７部、光重合開始剤としてペンジルジメチルケター
ル２部および２−エチルアントラキノン２部を室温で溶
解し、光硬化型樹脂組成物（ｄ）を得た。

同様にして、表２に示される光硬化型樹脂組成物（ｅ）
を得た。尚、光重合開始剤は（ｄ）と同じ化合物を同量
使用した。

次いで、銅微粉末８０％、ガラス質フリット（ＡＳＦ−
１４８０・旭硝子■製〕５％、および光硬化型樹脂組成
物（ｄ）をセラミック３本ロールを用いてよく混練し、
光硬化型導電性焼成ペース）　（ｄ　’）を得た。

同様にして、光硬化ＩＪ１樹脂組成物（ｅ）を用い、光
硬化型導電性焼成ペース）　（ｅ　’）を得た。

製造参考例２ 平均分子ｆｆｉ２５，０００のエチルセルロース（前出
）１８部、溶剤（テルピネオール／トルエン＝７０／３
０重量比）８２部を室温で溶解し溶剤型樹脂組成物＜ｒ
＞を得た。

次いで、銅微粉末８０％、ガラス質フリット（ＡＳＦ−
１４８０、旭硝子■製〕５％および溶剤型樹脂組成物１
５％をセラミック３本ロールを用いてよく混練し溶剤型
導電性焼成ペースト（ｒ′）を得た。

以　　　　下　　　　余　　　　自 筆　　２　　表 （本４）メタクリル酸メチル−メタクリルル共重合体（
ＭＭＡ／ｎ−ＨＭＡ＝４０／６０、重量比） （１５）テトラヒドロフルフリルメタクリレート（京６
）ラウリルメタクリレート （本７）ポリプロピレングリコール（プロピレンオキサ
イド９モル付加物）ジアクリレート（本８）テルピネオ
ール 量比） 実施例１ アルミナ基板（アルミナ含有率９６％、縦５ｃｍ×横５
　ａｍ　Ｘ厚み０．６ｃｍ＞上に、光硬化型導電性焼成
ペースト（ａ’）をステンレス・スクリーン版を用いて
回路パターンを連続印刷した。

この場合、印刷枚数が５００枚を越えてもスクリーン版
の目詰りや、細線の火線は全く発生しなかった。この印
刷されたアルミナ基板を５　、６　ｋ　ｗ水冷式高圧水
銀灯下、１５１の距離で１０秒間照射し、焼成ペースト
を硬化させた。次いで、このアルミナ基板を前出の焼成
条件で焼成したのち、表面平滑性、焼成性、導電性を測
定した。その結果を第３表に示した。

実施例２ 実施例１における光硬化型導電性焼成ペースト（ａ′）
の代りに光硬化型導電性焼成ベース）　（ｂ　’）およ
び（Ｃ′）を用いアルミナ基板上に４体回路を形成した
。

その結果を第３表に示した。

比較例１ 実施例１のアルミナ基板上に光硬化型導電焼成ペースト
（ｄ　’）をステンレス・スクリーン版を用いて回路バ
ター７を連続印刷した。印刷されたアルミナ基板を５．
ｅｋｗ水冷式高圧水銀灯下、１５０の距離で１０秒間照
射し硬化させた。次いで、印刷されたアルミナ基板を前
出の焼成条件で焼成したのち、表面平滑性、焼成性、導
電性を測定した。その結果をｔｓ４表に示した。

比較例２ 比較例１における光硬化型導電性焼成ペースト（ｄ′）
の代りに光硬化型４ｆｆｉ性焼成ベース）　（ｅ　’）
を用いアルミナ基板上に導体回路を形成した。その結果
を第４表に示した。

比較例３ 実施例１のアルミナ基板上に、溶剤型導電性焼成ペース
）（ｆ’）を用いて回路パターンを連続印刷した。この
印刷されたアルミナ基板を１５０℃×２０分間で屹燥さ
せた。次いで印刷されたアルミナ基板を前出の焼成条件
で焼成したのち、表面平滑性、焼成性、導電性、を測定
した。その結果を第４表に示した。

第　　３　　表 第４表 （発明の効果） 本発明の光硬化型導電性焼成ペーストの優れた効果とし
て次の点が挙げられる。

（１）　　使用する焼成ペーストが光硬化型ｎｆｆｌ性
焼成ペーストであるため、全く溶剤を含有せず、スクリ
ーン版の目詰りによるピンホール、線巾の（ずれが生じ
ない。

（２）　そのため精密なパターンの連続印刷が可能であ
る。

（３）導体が平滑なためワイヤー・ポンディング性に優
れる。

（Φ　光硬化型樹脂の熱分解性が良好なため焼成による
ピンホール発生やカーボン残存がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は印刷回路パターンを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）貴金属微粉末（Ａ）、ガラス質フリット（Ｂ）、
   金属酸化物（Ｃ）および光硬化型樹脂組成物（Ｄ）を含
   む光硬化型導電性焼成ペーストにおいて、光硬化型樹脂
   組成物（Ｄ）が、 （ I ）セルロース系誘導体 （II）分子内に二重結合を有する光重合性化合物および （III）光重合開始剤 を含有することを特徴とする光硬化型導電性焼成ペース
   ト。