导电膏组成物制造技术

本发明专利技术不采用将银与白金或钯等昂贵的贵金属形成合金或有意地在银粉末表面形成氧化物涂层的手段，提供包含有耐热性的导体的导电膏组成物。本发明专利技术的导电膏组成物包含作为导电成分的ＡｇＮｉ合金的喷雾粉末。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电膏组成物，特别是涉及能够在900°C以上的高温烧结的耐热导电膏 组成物。更详细地说，涉及能够使用于贯通孔的充填、在氧化铝基板上配线和通孔电 极以及电阻器的电极、热能头(thermal head)等的瓷釉基板状电极、电容器的电极、 电介质的电极、玻璃陶瓷电介质电极、固体氧化物型燃料电池的电极、陶瓷零件的内 部电极和外部电极等的厚膜导电膏组成物。
技术介绍
作为电子电路和叠层电子零件的各种基板的导电电路和电极等的形成手段，导电 膏得到大量使用。导电膏通常是在树脂系粘合剂与溶剂构成的有机载体(organic vehicle)中分散 作为导电成分的金属导电性粉末的膏状组成物，在陶瓷基板或陶瓷印刷电路板等上印 刷或涂布之后，通过烧结使上述有机载体蒸发、分解，存留的导电性成分成为烧结体 形成良好的导电体，利用该导电成分的烧结体形成导电电路和电极等。在实际使用中， 在陶瓷基板和陶瓷印刷电路基板的表面和内部的孔上涂布导电膏或导电膏充填于孔中 的状态下，对该基板和印刷电路板都施加加热处理，使有机载体蒸发、分解，将其去 除，同时，将作为导电性成分的金属导电性粉末相互烧结形成能够通电的导电电路和电极等。作为导电性成分，考虑价格和导电性，广泛使用银粉。但是，印刷或涂布导电膏 的陶瓷基板或陶瓷印刷电路板往往在大约90(TC左右的低温下烧结，但是因为用途的关 系，有时候该陶瓷基板和陶瓷印刷电路板也在约900'C 1200'C的高温下烧结。在这种 情况下，有时候用将银粉作为导体的导电膏形成配线和电极等时银在基板或印刷电路 板内扩散或发生断线，或发生偏析等不良情况。这样的情况被认为是由于银的熔点为 大约961.9'C，与烧结温度相比比较低。从而，向来采取用比银熔点高，即使是在大气 中烧结也不会氧化的白金(1770°C)以及钯(熔点155CTC)等贵金属与银形成合金的 方法或在银粉表面形成氧化物被覆膜的方法，以确保导体的耐热性。例如在专利文献l中，公开了含有0.01 10重量％的硅，该硅实质上完全是作为 二氧化硅系的凝胶涂覆膜被覆在银颗粒表面的导电膏用银粉。又，在专利文献2中公开了在表面上具有氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氧 化锌中的某一种构成的无机氧化物层的，微晶直径为50nm的涂布无机氧化物的银粉。3还有，在专利文献3中公开了一种无机超微粉涂覆于银粉上的银粉。该无机超微 粉以氧化铝、氢氧化铝、或氧化铝与氢氧化铝的复合化合物中的某一种为主成分，并 且含有2重量％ 15重量％的硼或磷，而且有在加热前呈凝胶状的无机物超微粉涂覆于其表面。专利文献l:特开2004 — 79211号公报 专利文献2:特开2004 — 84069号公报 专利文献3:特开2005 — 68508号公报
技术实现思路
但是，如果为了提高耐热性而使用作为贵金属的白金或钯，则使导电膏的制造成 本增加。作为不用贵金属而能够使导体的耐热性提高的方法，如专利文献1 3所示， 在银粉的表面形成氧化物涂覆层的方法由于增加了涂覆层形成工序，与将银粉单体作 为导体的导电膏相比制造成本提高了。本专利技术是鉴于已有金属所存在的这样的问题而作出的，其目的在于，不采用银与 白金或钯等昂贵的贵金属形成合金，或在银粉表面有意地形成氧化物涂层的手段，提 供含有耐热性导体的导电膏组成物。本专利技术人发现，采用通常被说是由于形成合金，软化点会降低，不能赋予耐热性 的银与镍的合金的喷雾粉末，能够得到具有耐热性的导体，本专利技术的导电膏组成物， 其特征在于，含有AgNi合金的喷雾粉末作为导电成分。也就是说，在大气条件下将Ag和Ni的合金的喷雾粉末烧结时，在烧结过程中， 合金中的Ni氧化，在AgNi合金的喷雾粉末表面上形成Ni的氧化物。由于这样自然地 在AgNi合金的喷雾粉末表面形成镍氧化物被覆膜，正好呈现在银粉表面上形成氧化物 涂层的状态，耐热性得到提高。如果采用本专利技术，能够不采用银与白金或钯等昂贵的贵金属形成合金，或在银粉 表面有意地形成氧化物涂层的手段，提供含有耐热性导体的导电膏组成物。附图说明图l是表示配线方式(wiring patten)的一个例子的平面图。 图2是说明在氧化铝基板上形成的贯通孔用的剖面图。 图3是说明贯通孔中充填的导体脱落的剖面图。 符号说明1 配线方式2 氧化铝基板3 贯通孔4 陶瓷印刷电路板5 导电糊具体实施方式 下面参照附图对实施本专利技术的最佳形态进行说明。本专利技术能够不经过特别的工序用与制作喷雾银粉相同的方法得到导电成分，因此 能够廉价地制作具有耐热性的导电成分。例如在用球磨机、喷粉机或喷射粉碎机制作 鳞片状粉末的情况下，被粉碎物体是表面上具有氧化物被覆膜的颗粒时，由于形成鳞 片状，氧化物被覆膜被破坏，失去了耐热性。但是如果采用喷雾粉末，借助于如上所 述的机构，不管粉末形状如何，都能够得到具有耐热性的导电性粉末。所谓喷雾法，是为改善材料组成和组织，提高耐热金属材料的可靠性，取得均匀 细微的组织而实施的方法，是将熔融金属喷雾使其遽冷细化的方法。作为本专利技术能够 采用的喷雾法，有下面说明的水喷雾法、气体喷雾法、真空喷雾法。(1) 水喷雾法 是对熔融金属流喷射其喷射压力为15MPa左右的高压水的方法， 能够得到平均粒径约10微米的粉末。得到的微粉往往是不定型的。冷却速度约为103 105{(/秒。如果用超过20MPa的高压水喷射，则能够得到粒径为数微米左右的微粉。(2) 气体喷雾法 是利用氮气或氩气代替水喷雾方法中的高压水进行喷雾的方 法。得氧化少、能够形成球状的粉末。在气体喷雾方式中有自由落体式和非自由方式。(3) 真空喷雾法 是使其充分吸氢的熔融金属在真空中利用差压喷射出的方法， 能够得到球状的粉末。其纯度与利用气体喷雾方法得到的大致相同。(4) 其他喷雾法 可以采用"借助于相对的辊之间的气蚀将熔融金属流粉末化， 然后在水中淬火的双辊雾化法"、"利用与旋转体的冲突使熔融金属流粉末化，在水 中淬火的冲击雾化法"、以及"在旋转着的水中注入熔融金属流得到遽冷凝固粉的旋 转水雾化法"等方法。银合金粉末由于比100%银的粉末电阻率高，所以为了抑制电阻的提高，最好是将 利用烧结方法在银粉末表面形成的氧化物被覆膜厚度做得薄。另一方面，如果在银粉 末表面形成的氧化物被覆膜厚度过于薄，则不能提高耐热性。因此有必要考虑电阻值 与耐热性的平衡选择理想的合金组成。也就是说，最好是Ag含量为90.0 99.9重量 %， Ni含量为0. 1 10.0重量％。 Ni未满O. 1重量％时，只能得到与银含量100%的 粉末相同的耐热性。另一方面，如果Ni含量超过10.0重量％，则电阻变高，不适于 用作电子零件用的导电膏。球状喷雾粉末的平均粒径最好是0. 5 10. 0微米。0. 5微米以下则制造困难。另一 方面，如果超过10.0微米，则在形成导电膏时容易发生箔，不容易得到作为本专利技术的 目的的导电膏。在端面电极用途的导电膏的情况下，为了保持形状，有时候采用鳞片状粉末。这 种鳞片状粉末的平均粒径最好是0. 5 20. 0微米。小于0. 5微米时没有保持形状的效果，超过20.0微米时，会发生电极失去平滑性的不良情况。在本说明书中，将所谓鳞 片状称为不定形薄片。但是，在同时对Ag系的导体和低温烧结陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电膏组成物，其特征在于，含有ＡｇＮｉ合金的喷雾粉末作为导电成分。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，三好宏昌，
申请(专利权)人：京都一来电子化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]