(57)【要約】  【課題】  長期間保管しても安定したペースト粘度を保持することができる焼付け型の導電性ペーストを提供する。  【解決手段】  少なくとも銅粉末、バインダ樹脂、及び有機溶剤を含有した焼結型の導電性ペーストにおいて、バインダ樹脂が、エチルセルロース樹脂ではなく、セルロースアセテートブチレート樹脂を主成分としている。エチルセルロース樹脂を含有したバインダ樹脂は、破線で示すように、ペースト粘度の経時的変化が顕著であるのに対し、セルロースアセテートブチレート樹脂を含有したバインダ樹脂は、実線で示すように、ペースト粘度の経時的に安定している。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の表面に塗布されて焼結処理に付される導電性ペーストであって、
銅粉末と、バインダ樹脂と、有機溶剤とを含み、
前記バインダ樹脂が、主成分としてセルロースアセテートブチレート樹脂を含有していることを特徴とする導電性ペースト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性ペーストに関し、より詳しくは多層セラミック基板等のセラミック電子部品の導体パターン形成に使用される加熱によりバインダ樹脂を除去し焼結させるタイプの導電性ペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多層セラミック電子部品へ焼結処理により導体パターンを形成する導電性ペーストとしては、バインダ樹脂を有機溶剤に溶解させた有機ビヒクル中に微粉状の導電性材料を分散させたものが使用されている。
【０００３】
そして、この種の導電性ペーストとしては、導電性材料としてＣｕ粉末を使用し、バインダ樹脂としてエチルセルロース樹脂を使用した技術が広く知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２７６６９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２３１８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の導電性ペーストでは、導体パターンの膜厚を厚くするために、導電性材料である銅粉末の含有量を多くし、有機溶剤の含有量を相対的に少なくしている。
【０００６】
しかしながら、上記導電性ペーストでは、導電性ペースト中の銅粉末の含有量が多くなると、この銅粉末とエチルセルロース樹脂との間で生じる化学的な吸着・脱離反応が不安定となり、ペースト粘度の経時的変化が大きくなることが本発明者の実験結果により判明した。すなわち、エチルセルロース樹脂を含有した有機ビヒクルと銅粉末とを混練させて該銅粉末を有機ビヒクル中に分散させると、銅粉末とエチルセルロースとの間で吸着・脱離反応が生じるが、この吸着・脱離反応が不安定であるため、吸着によるペースト粘度の上昇や脱離によるペースト粘度の低下が生じ、ペースト粘度は経時的に大きく変化することが分った。
【０００７】
そして、このように導電性ペーストのペースト粘度が大きく変化すると、所望の印刷膜厚が得られなくなって製品歩留りの低下を招く。しかも、ペースト粘度が変化して粘度上昇が生じるとセラミックグリーンシート等の被加工物表面にスクリーン印刷を行うのが困難となる。その結果、膜厚ばらつきの小さい焼結膜を歩留りよく得ることができない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、長期間保管しても安定したペースト粘度を保持することができる焼結型の導電性ペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、導電性材料として銅粉末を含有する導電性ペーストにおいて、該導電性ペースト中に含有されるバインダ成分として、エチルセルロース樹脂に代えてセルロースアセテートブチレート樹脂を使用することにより、ペースト粘度の経時的変化を抑制することができるという知見を得た。
【００１０】
本発明はこのような知見に基づきなされたものであって、本発明に係る導電性ペーストは、被加工物の表面に塗布されて焼結処理に付される導電性ペーストであって、銅粉末と、バインダ樹脂と、有機溶剤とを含み、前記バインダ樹脂が、主成分としてセルロースアセテートブチレート樹脂を含有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の焼結処理に付される導電性ペーストによれば、バインダ樹脂が、主成分としてセルロースアセテートブチレート樹脂を含有することによりペースト粘度の経時的変化を抑制することが可能となるので、長期間保管しても安定したペースト粘度を保持することができる導電性ペーストを得ることができ、これにより所望の印刷膜厚を有する多層セラミック基板等のセラミック電子部品を高効率で容易に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１３】
本発明の一実施の形態としての焼結処理に付される導電性ペーストは、少なくとも銅粉末と、バインダ樹脂と、有機溶剤とを含み、前記バインダ樹脂が、主成分としてセルロースアセテートブチレート樹脂を含有している。
【００１４】
すなわち、本導電性ペーストは、バインダ樹脂として、エチルセルロース樹脂に代えてセルロースアセテートブチレート樹脂を主成分として使用しているので、銅粉末とセルロースアセテートブチレート樹脂との間で生じる吸着・脱離反応が安定化し、したがって吸着による粘度上昇や脱離による粘度低下が生じるのを極力回避することが可能となり、長期間保管しても安定したペースト粘度を保持することができる導電性ペーストを得ることができる。
【００１５】
そして、このように安定したペースト粘度を有するペースト粘度の経時的変化が小さい導電性ペーストを使用し、被加工物である例えばセラミックグリーンシートの表面にスクリーン印刷等で印刷し焼結させることにより、所望の膜厚を有する導体パターンを容易に形成することができ、製品歩留まりの低下を回避して信頼性の優れた多層セラミック基板等のセラミック電子部品を高効率で得ることが可能となる。
【００１６】
次に、上記導電性ペーストの製造方法を詳述する。
【００１７】
まず、少なくともセルロースアセテートブチレート樹脂を含むバインダ樹脂、有機溶剤、必要に応じて可塑剤を所定量秤量し、加熱撹拌して有機ビヒクルを作製する。
【００１８】
ここで、バインダ樹脂としては、セルロースアセテートブチレート樹脂の他、アルキッド樹脂やアクリル樹脂等の印刷処理に適した有機化合物系樹脂を使用することができる。
【００１９】
また、有機溶剤としては、印刷塗膜形成用に使用されるものであれば、特に限定されることはなく、例えば、ターピネオール、プロピレングリコールモノブチルエーテルを使用することができる。
【００２０】
また、バインダ樹脂と有機溶剤との配合比率は、所望するペースト粘度に応じて適宜決定することができるが、セルロースアセテートブチレート樹脂の含有量は、有機ビヒクル中５〜４０重量％が好ましく、セルロースアセテートブチレート樹脂を含むバインダ樹脂の総含有量は有機ビヒクル中５〜５０重量％が好ましい。
【００２１】
また、可塑剤としては、ジオクチルフタレート、ジメチルフタレートを使用することができ、例えば、有機ビヒクル中の含有量が１０〜５０重量％となるように添加される。
【００２２】
次に、導電性粉末として平均粒径が１〜７μｍの銅粉末を用意し、三本ロールミル等を使用して銅粉末と有機ビヒクルとを混練させ、該銅粉末を有機ビヒクル中に均一に分散させることにより、導電性ペーストが製造される。
【００２３】
尚、銅粉末と有機ビヒクルとの混合比率は、所望するペースト粘度に応じて適宜決定され、例えば、銅粉末と有機ビヒクルとの混合比率が、重量比で４：１となるように配合される。
【００２４】
このように本導電性ペーストは、セルロースアセテートブチレート樹脂を主成分としたバインダ樹脂を含有しているので、長期間保管しても安定したペースト粘度を保持することができる導電性ペーストを得ることができ、したがって、たとえば、セラミックグリーンシート表面にスクリーン印刷で印刷し焼結させることにより、所望の膜厚を有する導体パターンを容易に形成することができ、製品歩留まりの低下を回避して信頼性の優れた多層セラミック基板等の多層セラミック電子部品を高効率で得ることが可能となる。
【００２５】
尚、本発明の導電性ペーストは、上記した内部導体用として以外に、外部導体（外部電極）用としても、同様に用いることができる。
【実施例】
【００２６】
まず、導電性材料として平均粒径１μｍの銅粉末、バインダ樹脂としてセルロースアセテートブチレート樹脂及びアルキッド樹脂、有機溶剤としてターピネオール、可塑剤としてジオクチルフタレートを用意した。
【００２７】
そして、セルロースアセテートブチレート樹脂：１１重量％、アルキッド樹脂：３重量％、ターピネオール：４７重量％、ジオクチルフタレート：３９重量％となるように調合し、３５℃の温度で６時間、加熱撹拌し、セルロースアセテートブチレート樹脂を含有した有機ビヒクル（ワニス溶液）を作製した。
【００２８】
次に、銅粉末：８０重量％、有機ビヒクル：２０重量％となるように調合し、三本ロールミルで混練し、実施例の導電性ペーストを作製した。
【００２９】
また、比較例として上記セルロースアセテートブチレート樹脂に代えて１１重量％のエチルセルロース樹脂を含有した有機ビヒクルを作製し、その後は上記実施例と同様、銅粉末：８０重量％、有機ビヒクル：２０重量％となるように調合した後、三本ロールミルで混練し、比較例の導電性ペーストを作製した。
【００３０】
次いで、実施例及び比較例について、ブルックフィールド粘度計（１４号ロータ）を使用し、回転速度０．３３ｓ−１（回転数２０ｒｐｍ）、温度２５℃の条件下、作製時（初期粘度）、１日後、３日後、６日後、１０日後、３６日後のペースト粘度を測定し、ペースト粘度の経時変化を調べた。
【００３１】
図１はペースト粘度の経時変化を示し、実線が実施例、破線が比較例である。また、横軸が保管日数（日）、縦軸がペースト粘度（Ｐａ・ｓ）を示している。
【００３２】
この図１から明らかなように、比較例の導電性ペーストは、エチルセルロース樹脂を主成分としたバインダ樹脂を使用しているため、ペースト粘度が４０〜１７０Ｐａ・ｓの範囲で変化し、ペースト粘度の経時的変化が顕著であることが分かる。
【００３３】
これに対して実施例の導電性ペーストは、セルロースアセテートブチレート樹脂を主成分としたバインダ樹脂を使用しているので、１ヶ月強の長期間保管してもペースト粘度は４０〜５５Ｐａ・ｓの範囲で安定していることが分った。これは、比較例では、エチルセルロース樹脂と銅粉末との吸着・脱離反応が不安定であるため、吸着による粘度上昇や脱離による粘度低下が起こり、ペースト粘度が経時的に不安定になるのに対し、実施例では、エチルセルロース樹脂に代えてセルロースアセテートブチレート樹脂を使用しているので、銅粉末とセルロースアセテートブチレート樹脂との間で生じる吸着反応と脱離反応とがほぼ平衡を保ちながら生じ、このためペースト粘度の変化が抑制され、ペースト粘度が経時的に安定化するものと思われる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明実施例の導電性ペーストの経時変化を比較例と共に示した図である。
【図１】
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