JPH0378906A - 導電性ペースト - Google Patents
導電性ペーストInfo
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Classifications
-
- 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
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、チップコンデンサー、チップ抵抗等の導体電
極の形成あるいはハイブリッドＩＣ基板における配線パ
ターンの形成に好適に用いられる導電性ペーストに間す
る。
極の形成あるいはハイブリッドＩＣ基板における配線パ
ターンの形成に好適に用いられる導電性ペーストに間す
る。
［従来の技術及び解決すべき課題］
近年、セラミック積層チップコンデンサーやセラミック
チップ抵抗の導体電極用あるいはハイブリッドＩＣ基板
における配線パターンの形成用導電性ペーストにはＡｇ
、 Ａｇ−Ｐｄ、 Ｐ ｔ、 Ａｕ等の貴金属粉末が導
電フィラーとして用いられている。しかし、これらの貴
金属粉末は高価であるため、ＣｕやＮｉ等の卑金属粉末
を用いた導電性ペーストの開発が行われているが、これ
ら卑金属粉末を用いた導電性ペーストは、大気中６００
〜１０００℃の高温で焼成すると金属粉末が酸化して所
望の導電性を得ることができない。そのため、焼成雰囲
気を窒素ガスにすることが試みられているが、焼成雰囲
気を窒素ガスのみにすると焼成導体にバーンアウトしき
れなかった炭素分が残存して導体抵抗や半田付性に悪影
響を残すこととなり、この問題を回避するためには１０
ｐｐｍ程度の酸素を含有するように焼成雰囲気を厳密に
調整することが不可欠で、そのためには高度の技術力を
必要としコストアップとなる欠点があった。
チップ抵抗の導体電極用あるいはハイブリッドＩＣ基板
における配線パターンの形成用導電性ペーストにはＡｇ
、 Ａｇ−Ｐｄ、 Ｐ ｔ、 Ａｕ等の貴金属粉末が導
電フィラーとして用いられている。しかし、これらの貴
金属粉末は高価であるため、ＣｕやＮｉ等の卑金属粉末
を用いた導電性ペーストの開発が行われているが、これ
ら卑金属粉末を用いた導電性ペーストは、大気中６００
〜１０００℃の高温で焼成すると金属粉末が酸化して所
望の導電性を得ることができない。そのため、焼成雰囲
気を窒素ガスにすることが試みられているが、焼成雰囲
気を窒素ガスのみにすると焼成導体にバーンアウトしき
れなかった炭素分が残存して導体抵抗や半田付性に悪影
響を残すこととなり、この問題を回避するためには１０
ｐｐｍ程度の酸素を含有するように焼成雰囲気を厳密に
調整することが不可欠で、そのためには高度の技術力を
必要としコストアップとなる欠点があった。
また、卑金属を合金化した合金粉末を用いた導電性ペー
ストも知られているが、合金化しても酸化の問題は完全
には解決されていなかった。
ストも知られているが、合金化しても酸化の問題は完全
には解決されていなかった。
本発明は、上記課題を解決するため、合金化した金属粉
末の表面に貴金属のメツキを施すことにより金属粉末の
耐酸化性を向上させ、酸素濃度が１１０００ｐｐ程度の
雰囲気中における焼成によっても十分な導電性とハンダ
付性を確保できる導電性ペーストを提供するものである
。
末の表面に貴金属のメツキを施すことにより金属粉末の
耐酸化性を向上させ、酸素濃度が１１０００ｐｐ程度の
雰囲気中における焼成によっても十分な導電性とハンダ
付性を確保できる導電性ペーストを提供するものである
。
［課題解決のための手段］
本発明者らは、純金属例えば銅の粉末上に貴金属をメツ
キしたものは、銅粉の酸化が優先的に生じ、貴金属の酸
化の効果が小さいが、合金粉末としたものは、母材金属
の導電性は純金属に比べて劣るが耐酸化性が向上し貴金
属メツキによりさらに表面での耐酸化性が向上すること
に着目し本発明に到ったものである。
キしたものは、銅粉の酸化が優先的に生じ、貴金属の酸
化の効果が小さいが、合金粉末としたものは、母材金属
の導電性は純金属に比べて劣るが耐酸化性が向上し貴金
属メツキによりさらに表面での耐酸化性が向上すること
に着目し本発明に到ったものである。
すなわち、本発明は、金属粉末、ガラスフリット、有機
質ビヒクルを主成分とする導電性ペーストにおいて、前
記金属粉末としてＣｕ−Ｎｉ合金粉末またはＣｕ−Ｚｎ
合金粉末の表面にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇの群か
ら選はれたいずれか１種の金属をコーティングしてなる
金属粉末を使用したことを特徴とするものである。
質ビヒクルを主成分とする導電性ペーストにおいて、前
記金属粉末としてＣｕ−Ｎｉ合金粉末またはＣｕ−Ｚｎ
合金粉末の表面にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇの群か
ら選はれたいずれか１種の金属をコーティングしてなる
金属粉末を使用したことを特徴とするものである。
本発明において、合金化した金属としてＣｕ−Ｎｉ、Ｃ
ｕ−Ｚｎを用いる理由は、合金そのものがＣｕに比較し
て耐酸化性であり、かつ導電性も許容範囲のものであり
、耐マイグレーション性、メツキ性に優れているからで
ある。
ｕ−Ｚｎを用いる理由は、合金そのものがＣｕに比較し
て耐酸化性であり、かつ導電性も許容範囲のものであり
、耐マイグレーション性、メツキ性に優れているからで
ある。
本発明のＣｕ−Ｎｉ合金におけるＮｉの含有量は５〜５
０重量％の範囲であり、Ｎｉの含有量が多くなるにした
がって耐酸化性は向上するが導電性が低下するため、好
ましくはＮｉ１Ｏ〜２０重量％のものがよい。
０重量％の範囲であり、Ｎｉの含有量が多くなるにした
がって耐酸化性は向上するが導電性が低下するため、好
ましくはＮｉ１Ｏ〜２０重量％のものがよい。
また、Ｃｕ−Ｚｎ合金におけるＺｎの含有量は５〜６０
重量％の範囲であり、Ｚｎの含有量が多くなるにしたが
フて耐酸化性は向上するが導電性が低下するため、好ま
しくはＺｎ２０〜４０重量％のものがよい。
重量％の範囲であり、Ｚｎの含有量が多くなるにしたが
フて耐酸化性は向上するが導電性が低下するため、好ま
しくはＺｎ２０〜４０重量％のものがよい。
さらに、本発明におけるＣｕ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合
金には、必要に応じてその他の元素を少量、例えば、Ａ
１、Ｂ、Ｂｅ、Ｓｎを０．１〜５重量％の範囲で添加し
ても差し支えない。
金には、必要に応じてその他の元素を少量、例えば、Ａ
１、Ｂ、Ｂｅ、Ｓｎを０．１〜５重量％の範囲で添加し
ても差し支えない。
本発明の合金粉末は、特にその製法を限定するものでは
ないが、たとえば、Ｃｕ−ＮｉあるいはＣｕ−Ｚｎの溶
湯を水アトマイズあるいはガスアトマイズすることによ
り微粉化し、ついで、得られた粉末を水素還元により表
面酸化のない粉体とし、さらに分級して０．１〜５μｍ
程度の粉末とすることによって得ることができる。
ないが、たとえば、Ｃｕ−ＮｉあるいはＣｕ−Ｚｎの溶
湯を水アトマイズあるいはガスアトマイズすることによ
り微粉化し、ついで、得られた粉末を水素還元により表
面酸化のない粉体とし、さらに分級して０．１〜５μｍ
程度の粉末とすることによって得ることができる。
合金粉末表面への貴金属のコーティングは、無電解メツ
キが好ましく、メツキしようとする貴金属を含有するメ
ツキ液に合金粉末を入れ、加熱攪はんすることにより容
易に実施できる。
キが好ましく、メツキしようとする貴金属を含有するメ
ツキ液に合金粉末を入れ、加熱攪はんすることにより容
易に実施できる。
貴金属のメッキ厚は、０．Ｏ１〜１μｍ程度が好ましい
。なお、実際には、金属粉末上のメッキ厚は、被破壊で
は測定できず測定には手間がかかるので、便宜上、被メ
ツキ粉末（合金粉末）に対するメツキ金属の重量比で管
理することができ 本発明の金属粉末における合金粉末
に対する貴金属メツキの重量比は、０．１〜５０重量％
程度が好ましい。
。なお、実際には、金属粉末上のメッキ厚は、被破壊で
は測定できず測定には手間がかかるので、便宜上、被メ
ツキ粉末（合金粉末）に対するメツキ金属の重量比で管
理することができ 本発明の金属粉末における合金粉末
に対する貴金属メツキの重量比は、０．１〜５０重量％
程度が好ましい。
上記の重量比が０．１重量％以下になると、ミクロンレ
ベルの粉末の場合、メッキ厚が０．０００３μｍと小さ
くなり、高温に加熱すると容易に貴金属が合金中に拡散
していき、耐酸化性の効果が得られなくなる。また、重
量比が５０重量％を越えるとコストアップとなる。
ベルの粉末の場合、メッキ厚が０．０００３μｍと小さ
くなり、高温に加熱すると容易に貴金属が合金中に拡散
していき、耐酸化性の効果が得られなくなる。また、重
量比が５０重量％を越えるとコストアップとなる。
上記のようにして得られた貴金属メツキ合金粉末は、Ｐ
ｂｏ−Ｂ２０３−９ ｉ０２等のガラスフリット、エチ
ルセルローズ、ターピネオール、ブチルカルピトール等
からなる有機質ビヒクルとともに三本ロールで混練され
て導電性ペーストとなる。
ｂｏ−Ｂ２０３−９ ｉ０２等のガラスフリット、エチ
ルセルローズ、ターピネオール、ブチルカルピトール等
からなる有機質ビヒクルとともに三本ロールで混練され
て導電性ペーストとなる。
本発明の導電性ペーストは、誘電体と重ねて焼成すれば
チップコンデンサー用の電極に、また抵抗体と接続して
焼成すればチップ抵抗用の電極に、そして、セラミック
板上に印刷して焼成すればハイブリッドＩＣ回路板の配
線材として使用できる。
チップコンデンサー用の電極に、また抵抗体と接続して
焼成すればチップ抵抗用の電極に、そして、セラミック
板上に印刷して焼成すればハイブリッドＩＣ回路板の配
線材として使用できる。
なお、本発明の導電性ペーストは、酸素濃度が１００
ｐｐｍ以上の雰囲気中５００〜１０００℃での焼成が可
能で、雰囲気中の酸素濃度は１１０００ｐｐ程度まで許
容される。
ｐｐｍ以上の雰囲気中５００〜１０００℃での焼成が可
能で、雰囲気中の酸素濃度は１１０００ｐｐ程度まで許
容される。
［実施例コ
実施例１〜１Ｏ
Ｎｉ２０重量％のＣｕ−Ｎｉ合金（Ｃｕ−２０％Ｎｉと
表す）及びＺｎ４０重量％のＣｕ−Ｚｎ合金（Ｃｕ−４
０％Ｚｎと表す）をそれぞれ約１４００℃の溶湯とし、
水アトマイズにより合金粉を得た。
表す）及びＺｎ４０重量％のＣｕ−Ｚｎ合金（Ｃｕ−４
０％Ｚｎと表す）をそれぞれ約１４００℃の溶湯とし、
水アトマイズにより合金粉を得た。
得られた合金粉を５００℃で水素気流中で還元した後、
分級して平均粒径２．５μｍのＣｕ−Ｎｉ合金粉末およ
びＣｕ−Ｚｎ合金粉末を得た。
分級して平均粒径２．５μｍのＣｕ−Ｎｉ合金粉末およ
びＣｕ−Ｚｎ合金粉末を得た。
得られた合金粉末を高純度化学研究新製のＡｕ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇのそれぞれのメツキ液（商品名： Ｋ
−２４Ｎ、Ｐｔ−１０，Ｐｄ−１０、Ｒｕ−１０、Ｓ−
７００）（５０〜７０℃に調整）に攪はんしながら浸漬
して、合金粉末表面にそれぞれの金属をメツキした。メ
ツキ金属の合金粉末に対する割合は、約３０重量％とな
るようコントロールした。
Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇのそれぞれのメツキ液（商品名： Ｋ
−２４Ｎ、Ｐｔ−１０，Ｐｄ−１０、Ｒｕ−１０、Ｓ−
７００）（５０〜７０℃に調整）に攪はんしながら浸漬
して、合金粉末表面にそれぞれの金属をメツキした。メ
ツキ金属の合金粉末に対する割合は、約３０重量％とな
るようコントロールした。
得られた金属粉末１００重量部に対して、ガラスフリッ
ト（日本電気硝子■製、商品名： ＧＡ−４）１０重量
部、エチルセルローズ４重量部、ターピネオール２０重
量部の割合で配合して三本ロールで混練して１０種類の
導電性ペーストを得た。
ト（日本電気硝子■製、商品名： ＧＡ−４）１０重量
部、エチルセルローズ４重量部、ターピネオール２０重
量部の割合で配合して三本ロールで混練して１０種類の
導電性ペーストを得た。
得られた導電性ペーストのそれぞれをセラミック板上に
印刷した後、５００ ｐｐｍの酸素を含有する窒素雰囲
気中で７００℃で２０分間焼成して導体回路を形成した
。それぞれの導体の電気抵抗を測定し体積抵抗率を算出
した結果を第１表にまとめた。
印刷した後、５００ ｐｐｍの酸素を含有する窒素雰囲
気中で７００℃で２０分間焼成して導体回路を形成した
。それぞれの導体の電気抵抗を測定し体積抵抗率を算出
した結果を第１表にまとめた。
また、得られた上記導電性ペーストをそれぞれセラミッ
ク板上に５０Ｘ５０ｍｍのサイズに印刷・焼成したのち
、導体表面をフラックス処理して２６０℃のハンダ浴に
浸漬してハンダ付性を評価した。結果を第１表に併記し
た。
ク板上に５０Ｘ５０ｍｍのサイズに印刷・焼成したのち
、導体表面をフラックス処理して２６０℃のハンダ浴に
浸漬してハンダ付性を評価した。結果を第１表に併記し
た。
比較例１〜３
比較例１．２として、上記実施例において製造したＣｕ
−２０％Ｎｉ合金粉末およびＣｕ−４０％Ｚｎ合金粉末
をメツキ処理せずにそのまま金属粉末として用いて実施
例と同様にしてペーストとした。
−２０％Ｎｉ合金粉末およびＣｕ−４０％Ｚｎ合金粉末
をメツキ処理せずにそのまま金属粉末として用いて実施
例と同様にしてペーストとした。
また、比較例３として、上記実施例と同様の製法で得た
平均粒径２．５μｍのＣｕ粉末の表面に、Ａｕメツキを
３０重量％の割合で施した金属粉末を用いて上記実施例
と同様にペーストとした。
平均粒径２．５μｍのＣｕ粉末の表面に、Ａｕメツキを
３０重量％の割合で施した金属粉末を用いて上記実施例
と同様にペーストとした。
これらペーストを上記実施例と同様にしてセラミック板
上に印刷し焼成した後、導体の電気抵抗を測定して体積
抵抗率を算出した。また、ハンダ付性についても上記実
施例と同様にして評価した。
上に印刷し焼成した後、導体の電気抵抗を測定して体積
抵抗率を算出した。また、ハンダ付性についても上記実
施例と同様にして評価した。
それらの結果を第１表に併記した。
実施例１１〜１４
実施例１〜５で得たと同じ平均粒径２．５μｍのＣｕ−
２０％Ｎｉ合金粉末の表面にＡｇメツキ（メツキ液：
Ｓ−７００）を施して金属粉末を得た。
２０％Ｎｉ合金粉末の表面にＡｇメツキ（メツキ液：
Ｓ−７００）を施して金属粉末を得た。
この際、メツキ時間を変えることによりＡｇメツキ付着
量を母材合金粉末に対して５％、１０％、２０％、４０
％となるよう調整した。なお、この場合のメツキ厚さは
、粒子をすべて粒径２．５μｍの滑らかな球体とした場
合、それぞれ０．０６μｍ、０．１３ μｍ、０．２５
μｍ、０．５ μｍである。
量を母材合金粉末に対して５％、１０％、２０％、４０
％となるよう調整した。なお、この場合のメツキ厚さは
、粒子をすべて粒径２．５μｍの滑らかな球体とした場
合、それぞれ０．０６μｍ、０．１３ μｍ、０．２５
μｍ、０．５ μｍである。
得られた金属粉末を実施例１〜１０と同様な方法でペー
ストとし、同様に印刷したのち、８００ｐｐｍの酸素を
含む窒素雰囲気中で７００℃で２０分間焼成して導体を
形成した。得られた導体について体積抵抗率およびハン
ダ付性を評価し、それらの結果も第１表に示した。
ストとし、同様に印刷したのち、８００ｐｐｍの酸素を
含む窒素雰囲気中で７００℃で２０分間焼成して導体を
形成した。得られた導体について体積抵抗率およびハン
ダ付性を評価し、それらの結果も第１表に示した。
第１表から明らかなように、卑金属合金粉末表面に貴金
属メツキを施した金属粉末を使用した本発明の導電性ペ
ーストにおいては、メ・フキをしない金属粉末あるいは
銅粉末表面に貴金属メツキをした金属粉末を使用したも
のに比較して初期の体積抵抗率が著しく小さく、経時変
化も極めて小さい。また、ハンダ付性についても良好な
結果が得られている。
属メツキを施した金属粉末を使用した本発明の導電性ペ
ーストにおいては、メ・フキをしない金属粉末あるいは
銅粉末表面に貴金属メツキをした金属粉末を使用したも
のに比較して初期の体積抵抗率が著しく小さく、経時変
化も極めて小さい。また、ハンダ付性についても良好な
結果が得られている。
（以下余白）
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の導電性ペーストによれば
、母材に卑金属の合金を使用しているため安価であり、
導電フィラーが耐酸化性であるために体積抵抗率が低く
かつ安定性に優れ、ハンダ付性にも優れた導体を提供す
ることができる。したがって、本発明は工業的に極めて
有用である。
、母材に卑金属の合金を使用しているため安価であり、
導電フィラーが耐酸化性であるために体積抵抗率が低く
かつ安定性に優れ、ハンダ付性にも優れた導体を提供す
ることができる。したがって、本発明は工業的に極めて
有用である。
Claims (1)
- 金属粉末、ガラスフリット、有機質ビヒクルを主成分
とする導電性ペーストにおいて、前記金属粉末としてＣ
ｕ−Ｎｉ合金粉末またはＣｕ−Ｚｎ合金粉末の表面にＡ
ｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇの群から選ばれたいずれか
１種の金属をコーティングしてなる金属粉末を用いるこ
とを特徴とする導電性ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216657A JPH0378906A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 導電性ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216657A JPH0378906A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 導電性ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378906A true JPH0378906A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16691891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1216657A Pending JPH0378906A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 導電性ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378906A (ja) |
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-
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- 1989-08-23 JP JP1216657A patent/JPH0378906A/ja active Pending
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