JPH03149706A - Nickel conductive paste - Google Patents

Nickel conductive paste

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Publication number
JPH03149706A
JPH03149706A JP28770489A JP28770489A JPH03149706A JP H03149706 A JPH03149706 A JP H03149706A JP 28770489 A JP28770489 A JP 28770489A JP 28770489 A JP28770489 A JP 28770489A JP H03149706 A JPH03149706 A JP H03149706A
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JP
Japan
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alloy
powder
paste
sheet resistance
less
Prior art date
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Pending
Application number
JP28770489A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahide Utsunomiya
宇都宮 正英
Kazumi Ono
和美 大野
Takashi Shoji
孝志 荘司
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
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Publication of JPH03149706A publication Critical patent/JPH03149706A/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks

Abstract

PURPOSE:To enable paste to be burned in the atmosphere and improve soldering wet property, sheet resistance and adhesive strength by using specified alloy powder or mechanical-alloy-configured composite powder. CONSTITUTION:Alloy powder mechanical-alloy-configured composite powder is used which contains Cr and/or Fe of each 1wt.% or more and both 20wt.% or less in total, B of 3-10wt.%, Si of 10wt.% or less, the B and the Si of 15wt.% or less in total, and Ni in the rest. It is thus possible to obtain inexpensive nickel conductive paste which can be burned in the atmosphere and is excellent in soldering wet property, sheet resistance, adhesion, low-temperature burning, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 1産!上の利川分野1 本青明はニッケルペースト番こ係り、特番こはんだ濡れ
性が改良され、大気中焼成が可能で低温でも焼結性が優
れており、シート抵抗の低いFIW!!導体ペーストに
好適なニッケルペーストに関するものである。
[Detailed description of the invention] One production! Above Icheon field 1 This Qingmei is a nickel paste paste, has improved solder wettability, can be fired in the atmosphere, has excellent sinterability even at low temperatures, and is FIW with low sheet resistance! ! The present invention relates to a nickel paste suitable for a conductor paste.

【従来の技術J 近年、′:ti子機器の薄型化、コンパクト化は著しく
、4Jm度の増加と共番ニー段と信頼性が向上し、用途
も拡大の−達をたどっている。モルリシックICでは急
速な密度の増加、小型化が進んできており、一方ハイブ
リフトICの分野でも特番こ自動車用制御回路や電源装
置用等の産業ll器においては耐熱性、耐衝撃性に優れ
た大規模パイプリフトIC化の傾向が強い、!1近のパ
イプリフト【Cでは、セラミツク基板土aこダイオード
、トランジスタ、ニー導体IC等の能動部品の他コイル
、トランス、:Jンデンサ一等殆どの電気部品をJ3截
している。集積度も一段と増加し4A軸度も飛躍的&こ
向上した混成集積回路が開発されている。
[Prior Art J] In recent years, TI slave devices have become significantly thinner and more compact, with an increase in 4 Jm degrees, a common knee stage, improved reliability, and an expansion of applications. In the field of hybrid ICs, rapid increases in density and miniaturization are progressing, and on the other hand, in the field of hybrid ICs, large ICs with excellent heat resistance and shock resistance are being used for industrial devices such as automotive control circuits and power supply devices. There is a strong trend toward IC-based pipe lifts! In the nearby pipe lift [C], most of the electric parts such as ceramic substrates, active parts such as diodes, transistors, and knee conductor ICs, as well as coils, transformers, and capacitors, are cut into J3. Hybrid integrated circuits have been developed that have further increased the degree of integration and dramatically improved the 4A axis.

この場合、これら回路基板の製造法として基板表面1こ
電極や回路用のメタライズ層を従来このメタライズ層形
成材としては、η金属を梯川し、jg体、抵抗体、誘電
体ペーストを印刷して行なっていたが、n金属ペースト
は導電性、基板との接着性 −1極等とのボンダビリテ
ィ−に優れてはいるが、Ag、Ag−Pd、Ag−Pt
、A−g−PtPd、Au等の貴金属を原料として使用
されているので高価である難点があった。
In this case, the manufacturing method for these circuit boards is to create a metallized layer for electrodes and circuits on the surface of the board. Conventionally, the metallized layer forming material is made of η metal and printed with a JG body, a resistor, and a dielectric paste. However, although n-metal pastes have excellent conductivity, adhesion to substrates, and bondability with single poles, etc.,
, Ag-PtPd, Au, and other noble metals are used as raw materials, which has the drawback of being expensive.

19明が解決しようとする課jml このため、安価な卑金属、例えばCu、Ni。19th issue that Ming is trying to solve For this reason, inexpensive base metals such as Cu and Ni are used.

八β、zn等を主体とした卑金属ペーストの開発が試み
られてきている。しかし、型金には酸化され易いため、
r1金属ペーストのように大気中での焼成が出来ず、e
xits度を低くvI御した不活性なN2雰四気中で焼
成を行なうことが必要とされ。
Attempts have been made to develop base metal pastes mainly containing 8β, zn, and the like. However, since mold metal is easily oxidized,
Unlike r1 metal paste, it cannot be fired in the atmosphere, and e
It is necessary to carry out the firing in an inert N2 atmosphere with low xits and controlled VI.

このため卑金属ペーストが安価でも不活性雰囲気下で焼
成するための装置あるいはN2ガスのコストが必要とな
るため、ペースト自体が安価である利点がト分番こtか
されていないという四項があった。
For this reason, even if base metal paste is cheap, it requires equipment for firing in an inert atmosphere or the cost of N2 gas, so the advantage of the paste itself being cheap is not fully taken into consideration. Ta.

本発明は、安価な卑金属ペーストであっても大気中での
焼成がり能なニッケル導電ペーストの開発を目的とし、
併せて大気中焼成であってもはんだ鑑れ性、シート抵抗
力、接着力、低湿焼成等各こ優れたペーストを目的とし
たものである。
The purpose of the present invention is to develop a nickel conductive paste that can be fired in the atmosphere even if it is an inexpensive base metal paste.
In addition, the aim is to create a paste that has excellent solder visibility, sheet resistance, adhesive strength, low humidity firing, etc. even when fired in the air.

先ず。First.

0 焼成雰囲気は大気中であっても耐酸化性があって抵
抗値が変化しないこと 0 シート抵抗はAu、Agでは通常2mΩ/口である
が、−桁上で20mΩ/口以下であること ■ 焼成温度は通常高温のものは900℃、低温で60
0℃位であるが、四番こ低温で500〜600℃程度で
焼成できること■ 接着強度は4Kg72.5mm口以
上あること 0 はんだ濡れ住良好なこと を一応の目標として開発を行なった。
0 The firing atmosphere must be oxidation resistant and the resistance value will not change even in the air. 0 Sheet resistance is usually 2 mΩ/unit for Au and Ag, but it must be less than 20 mΩ/unit on the negative order■ The firing temperature is usually 900℃ for high temperature and 60℃ for low temperature.
Although the temperature is around 0°C, it should be possible to bake at the lowest temperature of about 500 to 600°C (2) Adhesive strength should be 4 kg (72.5 mm) or more (0) Good solder wetting properties were the primary goals of development.

[,ffMを解決するための手段] 前記目的を達成するため、本発明者はNiペーストに使
用する金属粉末の耐酸化性を向上させ得る様々な添加元
素について検討し、その金属粉末を使用してペーストを
作った場合紀大気中焼成が可能で、はんだ濡れ性か良く
、低温で焼結し。
[Means for solving , ffM] In order to achieve the above object, the present inventor studied various additive elements that can improve the oxidation resistance of the metal powder used in Ni paste, and used the metal powder. When a paste is made, it can be fired in the atmosphere, has good solder wettability, and can be sintered at low temperatures.

シート抵抗、接着力が改善できる方策について鋭意研究
を重ねた結果、Crおよび/またはFeがそれぞれ1w
t%以上であって、この両者の合計が20wL%以下、
B3〜10wt%、Siは10%wt以下であって、B
とSiの合計は15wt%以下、残りNiからなる合金
粉末又はメカニカルアロイ形態の複合粉末を使用したニ
ッケル導電ペースト(以下、特定発明という、)であり
、四鑑二上記の合金粉末又はメカニカルアロイ形態の複
合粉末が、さらにSb、Bi、In、M g 、 P 
r 、 S n 、 Z nまたはLaの少なくともl
fI!を0− 1〜5 w L%含むニッケル導電ペー
スト(以下、第2発明という、)j3よびSb。
As a result of intensive research on measures to improve sheet resistance and adhesive strength, we found that Cr and/or Fe were each 1w
t% or more, and the total of both is 20wL% or less,
B3 to 10 wt%, Si is 10% wt or less, and B
A nickel conductive paste (hereinafter referred to as the specified invention) using an alloy powder or mechanical alloy composite powder in which the total of The composite powder further contains Sb, Bi, In, M g , P
At least l of r, S n , Z n or La
fI! nickel conductive paste containing 0-1 to 5 wL% (hereinafter referred to as the second invention) j3 and Sb.

11i、1.n、Mg、Pr、Sn、ZnまたはLaの
一種又はこの金属を主体とするニッケル合金粉末(メカ
ニカルアロイ形態の複合粉末も含む、)を、これら金属
を含まない特定発明の合金粉末又はメカニカルアロイ形
態の複合粉末100重量部&ご対して、金属として(L
  1〜5重贋部の比率で使用したニッケルNq電ペー
スト(以下、第3発明という、)を提供する。
11i, 1. nickel alloy powder (including composite powder in mechanical alloy form) containing one of n, Mg, Pr, Sn, Zn, or La or a nickel alloy powder (including composite powder in mechanical alloy form) containing these metals as an alloy powder or mechanical alloy form of a specified invention that does not contain these metals 100 parts by weight of composite powder & as metal (L
Provided is a nickel Nq electrolyte paste (hereinafter referred to as the third invention) used in a ratio of 1 to 5 times the number of false parts.

ここで提供された特定発明のニッケル導電ペーストは、
大気中で焼成した導体膜でもシート抵抗が低く、接着力
も非常番こ優れていることを見出した。
The nickel conductive paste of the specific invention provided herein is
We have discovered that even conductor films fired in the atmosphere have low sheet resistance and excellent adhesive strength.

また。第2発明及び第3発明紀よるニッケル導電ペース
トは特定発明による大気中で焼成した導体膜の低いシー
ト抵抗値高い接着力の性質を持つだけでなく、500℃
という低い焼結温度に右いても]−分番こ焼結し、上記
の特性を得ることを見出して本発明を完成したものであ
る。
Also. The nickel conductive paste according to the second and third inventions not only has the properties of low sheet resistance and high adhesive strength of the conductor film fired in the atmosphere according to the specific invention, but also has the properties of high adhesive strength at 500℃.
The present invention was completed by discovering that the above characteristics can be obtained by sintering at low sintering temperatures.

本発明において、Cr及びFeはそれぞれが単独または
併用して使用するが、少なくとも1wt%の添加が必要
であり、そしてその合計量は20wt%を越えてはなら
ない。
In the present invention, Cr and Fe are used alone or in combination, but they must be added in an amount of at least 1 wt%, and their total amount must not exceed 20 wt%.

0「、Feは大気中焼成に右いてNi合金粒子の耐酸化
性を向上させる効果がある。これはNi合金粒子表面各
こ緻密で薄い酸化膜を形成し、Ni合金粒子自体の酸化
を防ぐ。
0", Fe has the effect of improving the oxidation resistance of Ni alloy particles when fired in the atmosphere. This forms a dense and thin oxide film on each surface of the Ni alloy particles, preventing the oxidation of the Ni alloy particles themselves. .

この手法はステンレス鋼や超合金墨ご用いられているが
、これらは主に板状で比表面積が小さいので表面が酸化
することからくる構造材料としての強度には大きな影響
は与えない。
This method is used for stainless steel and superalloy black, but since these are mainly plate-shaped and have a small specific surface area, oxidation of the surface does not have a large effect on the strength as a structural material.

これ1こ反し、本完明墨こおけるNi合金は10ミクロ
ン以下の粒子の状態で比表面積が大きいため、表向の酸
化膜が薄くても全体の酸化物含有量は大きくなり、シー
ト抵抗値の上昇に繋る。したがって、Cr、Feの添加
だけでは本発明の目的を達成できず、更に改良すること
が必要であることを知ったー これの対応策として、83〜1 Ow t%。
On the other hand, the Ni alloy in Honkanmei Sumiko has a large specific surface area in the form of particles of 10 microns or less, so even if the surface oxide film is thin, the overall oxide content is large, and the sheet resistance value leading to an increase in Therefore, it was found that the purpose of the present invention could not be achieved only by adding Cr and Fe, and that further improvement was necessary.As a countermeasure for this, 83 to 1 Ow t%.

51をl Ow t−%以下、 (I! L 11とS
iの合計量が15 w t%以下添加した合金粒子とす
ることで耐酸化性が著しく向りすることが見出された。
51 less than l Ow t-%, (I! L 11 and S
It has been found that oxidation resistance is significantly improved by adding alloy particles in which the total amount of i is 15 wt% or less.

この理由は、Niペーストを大気中で焼成しているとき
にI1.Siが優先的に酸化され、口20.。
The reason for this is that when the Ni paste is fired in the atmosphere, I1. Si is preferentially oxidized and 20. .

8102が液相になってNi合金粒子をまんべんなく覆
うため、大気との接触がなくなり酸化が防げるものと推
定している。
It is estimated that 8102 turns into a liquid phase and evenly covers the Ni alloy particles, eliminating contact with the atmosphere and preventing oxidation.

したがって、NiJ%1子の酸化はB、Si添加によろ
選択的な脱Wlli:、 B、 S i @化物の液相
生成及びCr、Fcの添加番こよる酸化膜形成によって
大幅に防ぐことができる。
Therefore, the oxidation of NiJ% monomers can be significantly prevented by the selective removal of Wlli:, B, Si@ oxide by the addition of B and Si, and the formation of an oxide film by the addition of Cr and Fc. can.

このことはCr、Fe及び■、SiJ3(方の添加によ
って初めて成立する。このと3.Cx−,Fe及びB、
Siの添加形態は、純金属粉末の単なる混合では上記目
的が達成されない、なぜならば。
This is true only by the addition of Cr, Fe, and SiJ3.
The reason for the addition form of Si is that the above objective cannot be achieved by simply mixing pure metal powder.

Cr、Feが純金属の場合、Ni粒子表面を緻密シ二覆
うことができず、B、Siが純金属の場合でも同様であ
る。したがって、Cr、Fe及びB。
When Cr and Fe are pure metals, the surfaces of Ni particles cannot be densely covered, and the same is true when B and Si are pure metals. Therefore, Cr, Fe and B.

Siの添加形態は単なる混合ではなく、一旦溶融してN
iと完全に合金化してしまうか、Il械的紀噛合結合し
たメカニカルフロイ形態の複合粉末でなければならない
The addition form of Si is not simply mixed, but once melted and N
It must be a composite powder in the form of a mechanical flow that is completely alloyed with I or mechanically interlocked with Il.

また、Fej5よび/又はCrの添加量がそれぞれが少
なくとも1%であって且つその合計が20wt%以下と
なっているのは1%未満では表面にIIk密な酸化膜が
充分に形成されず充分な耐酸化性を付与できない、一方
、その合計量か20wl;%を越えると酸化膜の量が多
くなり、シート抵抗が増大して導体として使用できなく
なる。
In addition, the addition amount of Fej5 and/or Cr is at least 1% each and the total is 20wt% or less because if it is less than 1%, a IIk-dense oxide film will not be sufficiently formed on the surface. On the other hand, if the total amount exceeds 20%, the amount of oxide film increases, the sheet resistance increases, and it becomes impossible to use it as a conductor.

口が3 w t%未満では液相が均一各こNi粒子表面
は覆うことができず、また基板との接着強度が低下する
。10wt%を越えるとシート抵抗が高くなってしまう
If the amount is less than 3 wt%, the liquid phase cannot uniformly cover the surface of each Ni particle, and the adhesive strength with the substrate decreases. If it exceeds 10 wt%, the sheet resistance will increase.

Siがlowt%以上ではシート抵抗が増大してしまう
−Si(f添加されな−くともBIl独で酸化防止効果
があるが、Siが添加されると接着強度が高くなるため
添加することが好ましい。
If Si exceeds lowt%, the sheet resistance will increase.Even if Si(f) is not added, BIl alone has an antioxidant effect, but when Si is added, the adhesive strength increases, so it is preferable to add Si. .

しかし、これもBとSjの合計がl 5 w t%を越
えた添加量はシート抵抗が増大するのでI5wL%以下
とすべきである。
However, if the total amount of B and Sj exceeds l 5 wt%, the sheet resistance will increase, so it should be kept below I5wL%.

さら紀、この特定発明の合金粉末または複合粉末に S
b、   Bi、   in、   R4g 、  P
r、   Sn、   ZnまたはLaの少なくとも一
種を含有する合金粉末を使用して、ニッケル導電ペース
トを作るか、あるいは特定発明の合金粉末又は複合粉末
にこれら金属の粉末又はこれらを主体としたニッケル合
金粉末(複合粉末も含む、)と併用して導電ペーストと
するときは500℃というItsでも焼結性がよく、シ
ート抵抗値が低い導電ペーストが得られる。この理由は
解明されたわけではないが、これらの添加元票とNiと
が低温で液相を形成するため、IIk密な焼結が起きて
シート抵抗値が低くなるためと推爺する。しかし、これ
ら金属の添加量が(L  1wt%以下だと液相の量が
少なくて低温では焼結が進まず、5wt%以上だと添加
元素の酸化が進んでシート抵抗値の−E昇が起きてしま
うので、この範囲内にすべきであろう。
Saraki, S for the alloy powder or composite powder of this particular invention.
b, Bi, in, R4g, P
A nickel conductive paste is made using an alloy powder containing at least one of r, Sn, Zn, or La, or a powder of these metals or a nickel alloy powder mainly containing these metals is added to the alloy powder or composite powder of the specified invention. (Including composite powder) When used in combination to form a conductive paste, a conductive paste with good sinterability and a low sheet resistance value can be obtained even at 500°C. Although the reason for this has not been elucidated, it is presumed that these additives and Ni form a liquid phase at low temperatures, resulting in dense sintering of IIk, resulting in a low sheet resistance value. However, if the amount of these metals added is less than (L) 1wt%, the amount of liquid phase will be small and sintering will not proceed at low temperatures, and if it is more than 5wt%, oxidation of the added elements will progress and the -E increase in sheet resistance will occur. This should be within this range since this may occur.

本発明において使用する合金粉末又は複合粉末のサイズ
は粒径10um以下のもの、好ましくはf均拉径(D□
)が0.5〜5μmのものを使用する−10umより大
きくなるとビヒークル中での分散性が悪くなり印刷がう
まく行かず、インキのぼた右らによる短絡やカスレ墨こ
よる断線等が起こる危険が生ずる。
The alloy powder or composite powder used in the present invention has a particle size of 10 um or less, preferably f uniform diameter (D□
) is 0.5 to 5 μm. If it is larger than 10 μm, the dispersibility in the vehicle will be poor and printing will not go well, and there is a risk of short circuits due to ink droplets, disconnections due to blurred ink, etc. occurs.

有機溶媒としては限定する訳でないが、通常導電ペース
トに使用されているテルピネオール、ブチルカルピトー
ル、ブチルカルピトール、アセテートまたは2−2−4
−トリメチルート3−ペンタンジオールモノイソブチレ
ートCテキサノール)等が使用できる。
Examples of organic solvents include, but are not limited to, terpineol, butylcarpitol, butylcarpitol, acetate, or 2-2-4, which are commonly used in conductive pastes.
-trimethylto-3-pentanediol monoisobutyrate (C-texanol), etc. can be used.

バインダーとしてもtIlwiある訳なく、通常使用さ
れているエチルセルローズで充分である。
There is no such thing as a binder, and the commonly used ethyl cellulose is sufficient.

ガラスフリットも粒度も合金粉末と同程度であれば制限
がなく、通常使用されているものであれば使用できるが
、好ましくは熱膨張係数の小さい軟化点550℃以下の
ガラス、例えばはうけい酸鉛ガラス等を選ぶべきである
There are no restrictions as long as the particle size of the glass frit is the same as that of the alloy powder, and any commonly used glass can be used, but it is preferable to use glass with a small coefficient of thermal expansion and a softening point of 550°C or lower, such as silicic acid. You should choose lead glass etc.

混合割合としては、例えば合金粉末88〜92wL%、
ガラスフリフト12〜8wt%からなるv4形分85巾
量部に有II溶媒とビヒークルの合計:itl 5 @
!a部(ペーストとしての粘度200〜350Kcps
になるように選ぶ、)を、例えば三本ロールのごとき混
和機を用いて充分混合することにより得ることができる
As a mixing ratio, for example, alloy powder 88-92wL%,
V4 form consisting of 12-8 wt% of glass lift, 85 width parts, total of II solvent and vehicle: itl 5 @
! Part a (viscosity as paste 200-350Kcps
), for example, by thoroughly mixing them using a mixer such as a three-roll mixer.

以下、実施例により本発明をn体的に部用する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in part by way of Examples.

1実施例1 (実施例!〜16.比較例1〜5》 第1表番こ示す組成の粉末を準備し、有機溶媒としてテ
キサノールをバインダーとしてエチルセルロースを使用
し、合金粉末以外の同形成分としてはほうけい酸鉛ガラ
スを使用したにれらを所定のソリッド(v4JFg成分
)濃度となるように配合してペーストを得た。有Il溶
媒と粉末及びガラスとの混合には三本ロールミルをff
用した。ペーストの粘度は印刷可能な粘度200〜35
0Kcpsになるように、特番こビヒークル中のエチル
セルロースにより調整した。
1 Example 1 (Example! ~ 16. Comparative Examples 1 ~ 5) Powders having the composition shown in Table 1 were prepared, Texanol was used as an organic solvent, ethylcellulose was used as a binder, and the same components other than alloy powder were used. A paste was obtained by blending silicate glass using lead borosilicate glass to a predetermined solid (v4JFg component) concentration.A three-roll mill was used to mix the solvent, powder, and glass.
used. The viscosity of the paste is printable viscosity 200-35
It was adjusted to 0Kcps using ethyl cellulose in a special vehicle.

得られたペーストを用い、通常の板ガラスであるソーダ
石灰ガラス基板及び96%アルミナ基板の片面に標準パ
ターンを印刷した。印刷後のレベリングは15分間とし
、乾燥は120℃×15分冊とした。焼成には厚膜焼成
炉を使用し、大気中で焼成した。焼成条件は60分プロ
ファイル。
Using the obtained paste, a standard pattern was printed on one side of a soda lime glass substrate and a 96% alumina substrate, which are ordinary plate glass. Leveling after printing was carried out for 15 minutes, and drying was carried out at 120°C x 15 volumes. A thick film firing furnace was used for firing, and the firing was carried out in the atmosphere. The firing conditions are a 60 minute profile.

ピーク温度575〜600℃XIO分間(フリット入り
)−800℃x10分間(フリットレス:実施例16)
とした。焼成膜厚は18〜306mであった。
Peak temperature 575-600°C for XIO minutes (with frit) -800°C for 10 minutes (fritless: Example 16)
And so. The fired film thickness was 18 to 306 m.

第1R紀特性W【シート抵抗、接着強度及びはんだ濡れ
性)の評価結果を併記する。
The evaluation results of the 1st R period properties W (sheet resistance, adhesive strength, and solder wettability) are also listed.

なお、接着強度の測定には第1FAに示すように得られ
たソーダ石灰ガラス基板又はアルミナ基板lのパターン
印刷面28こ2 m m口バッド3を接着し、これに(
L6mmφの錫メッキ飼ワイヤ4を取りつけ、90°ビ
ール法番こてaS強度を測定した。接着強度が4Kg以
上の場合を良好と評価した。
In order to measure the adhesive strength, the pattern printed surface 28 of the soda-lime glass substrate or alumina substrate 1 obtained as shown in the first FA was bonded to a 2 mm opening pad 3, and (
A tin-plated wire 4 with a length of 6 mmφ was attached, and the 90° Beer method trowel aS strength was measured. A case where the adhesive strength was 4 kg or more was evaluated as good.

また。シート抵抗はデジタル−ボルトメーターによって
測定し、20mΩ/口以下の場合を使用可能と評価した
Also. The sheet resistance was measured using a digital voltmeter, and a sheet resistance of 20 mΩ/mouth or less was evaluated as usable.

はんだ濡れ性は2mm口パッドを使用し、6/4はんだ
を溶かし、220℃に温度alilしであるはんだ槽番
こディップさせ、各パッドの濡れ面積を測定して評価し
た。濡れ面積が95%以上の場合墨こ0印、85〜95
%の場合にO印を付してそれぞれ良好と評価し、85%
以下の場合にはx印を付して不合格と評価した。
Solder wettability was evaluated by using a 2 mm pad, melting 6/4 solder, dipping it in a solder bath at a temperature of 220° C., and measuring the wetted area of each pad. If the wet area is 95% or more, black mark 0, 85-95
If the percentage is 85%, mark it with O and evaluate it as good.
The following cases were marked with an x mark and evaluated as failing.

第1Jより本発明例はいずれも酋特性が優れていること
が判る。
From No. 1J, it can be seen that all of the examples of the present invention have excellent shearing characteristics.

一方、合金粉末の組成でFeあるいはCrの含=1が2
0wt%を越えている比較例は酸化のためシー−ト抵抗
が高く、はんだ濡れ性も悪い。
On the other hand, in the composition of the alloy powder, the content of Fe or Cr = 1 is 2.
Comparative examples in which the content exceeds 0 wt% have high sheet resistance due to oxidation and poor solder wettability.

また。BあるいはSiの合計が15wt%を越える合金
組成である比較例では、#化物成分の総量が多くなり、
シート抵抗が高くなっている。一方、■あるいはSiの
合計が3wt%に満たない合金組成では伯の合金成分の
酸化によりシート抵抗が高く、はんだ濡れ性も悪い。
Also. In the comparative example, which has an alloy composition in which the total of B or Si exceeds 15 wt%, the total amount of # compound components increases,
Sheet resistance is high. On the other hand, in an alloy composition in which the total amount of Si or Si is less than 3 wt %, the sheet resistance is high due to the oxidation of the alloy component in B, and the solder wettability is also poor.

C以下余白) (実施例17〜27.比較例6〜7》 第2表に示す組成の粉末と(Sb、Ili。Margin below C) (Examples 17-27. Comparative Examples 6-7) Powder having the composition shown in Table 2 and (Sb, Ili.

I n、 Mg、 Ir、 Sn、 Zn、 La) 
80wt−%−Ni20wt%合金粉末を準備し、実施
例1の場合とjJ様にして、有機j8媒としてテキサノ
ールをバインダーとしてエチルセルロースを使用し、ガ
ラス成分としてはほうけい酸鉛ガラスを使用した。所定
のソリッド(固形成分)iD度となるように配合し、混
練してペーストを得た。
In, Mg, Ir, Sn, Zn, La)
An 80wt-%-Ni20wt% alloy powder was prepared, and in the same manner as in Example 1, Texanol was used as the organic J8 medium, ethyl cellulose was used as the binder, and lead borosilicate glass was used as the glass component. They were blended to a predetermined solid (solid component) iD degree and kneaded to obtain a paste.

得られたペーストを用い、通常の板ガラスであるソーダ
石灰ガラス基板及びアルミナ基板の片面番こ標準パター
ンを印刷した。印Fa後のレベリングは15分間とし、
乾燥は120℃×15分間とした。焼成番こは厚膜焼成
炉を使用し、大気中で焼成した。焼成条件は60分プロ
ファイル、ピーク温度500〜600℃XIO分間(フ
リット入り)、600℃×10分間(フリーlトレス:
実施例27)とした。焼成膜厚は18〜30umであっ
た。
The resulting paste was used to print a standard pattern on one side of a soda-lime glass substrate and an alumina substrate, which are ordinary plate glasses. Leveling after mark Fa is 15 minutes.
Drying was carried out at 120° C. for 15 minutes. The fired plate was fired in the atmosphere using a thick film firing furnace. Firing conditions were 60 minute profile, peak temperature 500-600℃ for XIO minutes (with frit), 600℃ for 10 minutes (free trace:
Example 27). The fired film thickness was 18 to 30 um.

なお、接ファ 9MJ(f 、シート抵抗の測定及びは
んだ濡れ性の評価は実施例1の場合と同様である。
Note that the measurement of contact resistance 9MJ (f), sheet resistance, and evaluation of solder wettability were the same as in Example 1.

第2表より本発明例はいずれも各特性が優れていること
が判る。
It can be seen from Table 2 that all the examples of the present invention are excellent in each characteristic.

一方、合金粉末の組成で添加元素の組成が小さい場合の
比較例6では、#i相が少なく焼結が進まずにシート抵
抗が高くなっている。また。添加元素の組成が大きすぎ
る場合の比較例7では添加元素の酸化が進み、シート抵
抗が高く、はんだ濡れ性も思い。
On the other hand, in Comparative Example 6 in which the composition of the additive element is small in the composition of the alloy powder, the #i phase is small and sintering does not proceed, resulting in a high sheet resistance. Also. In Comparative Example 7, in which the composition of the additive element was too large, the oxidation of the additive element progressed, resulting in high sheet resistance and poor solder wettability.

C以下余白) 1効 宋J 本特定発明の合金粉末又はメカニカルアロイ形態の複合
粉末を使用したニッケル導電ペーストは大IA(中位成
がtil能であって、はんだ居れ性に優れ、シート抵抗
も少なく、またボンディングの接着強度も充分あって、
R金属を使用しない番こもかかわらず充分なペースト性
能を有している。
1 effect Song J The nickel conductive paste using the alloy powder or mechanical alloy composite powder of the present specified invention has a high IA (medium tiling ability, excellent solderability, and sheet resistance. The bonding strength is low, and the bonding strength is sufficient.
It has sufficient paste performance even though it does not use R metal.

また。Sb、Bi、In、Mg、Pr、Sn。Also. Sb, Bi, In, Mg, Pr, Sn.

Znまたは1−aを含むt記合金粉末又は複合粉末を使
川するか、特定発明の合金粉末又はへ金粉末にSb、I
li、In、Mg、Ir、Sn、Znまたはl aの金
属を添加した合金粉末父は複合粉末、又はそのニッケル
合金粉末もしくは複合粉末を併用するときは、焼成温度
を低下させる効果があって優れたニッケル導電ペースト
を提供するものであるー このペーストは通常のII I Cだけでなく、プラズ
マディスプレイパネルの電極やセラミックコンデンサー
の内部、外部電棒としても使用可能な導電  電ペース
トである。
Use the alloy powder or composite powder containing Zn or 1-a, or add Sb, I to the alloy powder or hemetal powder of the specified invention.
The alloy powder to which Li, In, Mg, Ir, Sn, Zn or La metal is added is a composite powder, or when used in combination with nickel alloy powder or composite powder, it has the effect of lowering the firing temperature and is excellent. This paste provides a nickel conductive paste that can be used not only for ordinary II ICs, but also for electrodes in plasma display panels and internal and external conductive rods in ceramic capacitors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は接着強度試験の際の接着状況を示す図である。 10基板     2.印刷面 FIG. 1 is a diagram showing the adhesion situation during an adhesive strength test. 10 boards 2. Printing surface

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) Crおよび/またはFeがそれぞれ1wt%以
上であって、この両者の合計が20wt%以下、B3〜
10wt%、Siは10wt%以下であって、BとSi
の合計は15wt%以下、残りNiからなる合金粉末又
はメカニカルアロイ形態の複合粉末を使用することを特
徴とするニッケル導電ペースト。
(1) Cr and/or Fe are each 1 wt% or more, and the total of both is 20 wt% or less, B3~
10wt%, Si is 10wt% or less, and B and Si
A nickel conductive paste characterized by using an alloy powder or a composite powder in the form of a mechanical alloy, with a total of 15 wt% or less and the remainder being Ni.
(2) 特許請求の範囲第1項の合金粉末又はメカニカ
ルアロイ形態の複合粉末が、Sb、Bi、In、Mg、
Pr、Sn、ZnまたはLaの少なくとも1種を0.1
〜5wt%含むことを特徴とするニッケル導電ペースト
(2) The alloy powder or mechanical alloy composite powder according to claim 1 contains Sb, Bi, In, Mg,
0.1 of at least one of Pr, Sn, Zn or La
A nickel conductive paste characterized by containing ~5wt%.
(3) 特許請求の範囲第1項の合金粉末又はメカニカ
ルアロイ形態の複合粉末100重量部に対し、Sb、B
i、In、Mg、Pr、Sn、ZnまたはLaの一種又
はこの金属を主体とするニッケル合金粉末(メカニカル
アロイ形態の複合粉末も含む。)を上記金属が0.1〜
5重量部の比率で使用したことを特徴とするニッケル導
電ペースト。
(3) Sb, B
i, In, Mg, Pr, Sn, Zn, or La, or a nickel alloy powder (including composite powder in mechanical alloy form) mainly composed of this metal, in which the above metal is 0.1~
A nickel conductive paste characterized in that it is used in a ratio of 5 parts by weight.
(4) 特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかの
合金粉末又はメカニカルアロイ形態の複合粉末とガラス
フリット、ビヒークルおよび有機溶媒からなるニッケル
導電ペースト。
(4) A nickel conductive paste comprising the alloy powder or mechanical alloy composite powder according to any one of claims 1 to 3, a glass frit, a vehicle, and an organic solvent.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7267713B2 (en) 2003-04-28 2007-09-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Conductive paste and glass circuit structure
JP2010526414A (en) * 2007-04-25 2010-07-29 フエロ コーポレーション Formation of thick film conductor made of silver and nickel, or silver and nickel alloy, and solar cell made therefrom

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JP2010526414A (en) * 2007-04-25 2010-07-29 フエロ コーポレーション Formation of thick film conductor made of silver and nickel, or silver and nickel alloy, and solar cell made therefrom

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