JP2016110939A - Conductive paste, and wiring board and solid electrolytic capacitor prepared with the conductive paste - Google Patents
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Abstract
【課題】銀コート銅粉を含みかつ断線または膜切れしにくい導電体の形成が可能な導電性ペースト、その導電性ペーストが用いられた配線基板及び固体電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】導電性ペーストは、銀粉と、銀コート銅粉と、カーボン粉と、バインダー樹脂と、硬化剤と、溶剤とを含む。配線基板は、上記構成の導電性ペーストにより形成された配線パターンを有する。固体電解コンデンサは、上記構成の導電性ペーストにより形成された電極を有する。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a conductive paste containing a silver-coated copper powder and capable of forming a conductor that is hard to be disconnected or cut off, a wiring board using the conductive paste, and a solid electrolytic capacitor. A conductive paste includes silver powder, silver-coated copper powder, carbon powder, a binder resin, a curing agent, and a solvent. The wiring board has a wiring pattern formed by the conductive paste having the above configuration. The solid electrolytic capacitor has an electrode formed of the conductive paste having the above configuration. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、配線パターンの形成または固体電解コンデンサの電極形成、またはその両方の形成に用いられる導電性ペースト、その導電性ペーストが用いられた配線基板及び固体電解コンデンサに関する。 The present invention relates to a conductive paste used for forming a wiring pattern or forming an electrode of a solid electrolytic capacitor, or both, a wiring substrate using the conductive paste, and a solid electrolytic capacitor.
配線パターンの形成に用いられる導電性ペーストとして用いる導電材料には、従来より銀粉や銅粉が広く用いられるが、特許文献1に記載のように、銀粉に代えて表面を銀コートした銅粉、いわゆる銀コート銅粉を用いる技術が知られている。 As a conductive material used as a conductive paste used for forming a wiring pattern, silver powder and copper powder have been widely used conventionally. However, as described in Patent Document 1, a copper powder having a surface coated with silver instead of silver powder, A technique using so-called silver-coated copper powder is known.
このような導電性ペーストは、銀粉を含む導電性ペーストに比べて、導電性ペースト中の銀含有量を減らすことが可能であり、コスト上のメリットがあるほか、銅粉を導電材料に用いた導電性ペーストで問題となる銅の酸化に伴う導電性の低下が生じにくいメリットがある。 Such a conductive paste can reduce the silver content in the conductive paste compared to a conductive paste containing silver powder, and has a cost advantage, and copper powder is used as a conductive material. There is a merit that the decrease in conductivity due to the oxidation of copper, which is a problem with the conductive paste, hardly occurs.
一方、電子機器の小型・高密度化に伴い、配線パターンの厚み低減のニーズが高く、薄厚化のニーズが顕在化している。また、固体電解コンデンサの電極においても同様に薄膜化のニーズが高くなっている。 On the other hand, with the miniaturization and high density of electronic devices, there is a high need for reducing the thickness of wiring patterns, and the need for thinning has become apparent. Similarly, there is an increasing need for thinning the electrodes of solid electrolytic capacitors.
しかし、銀粉と比較して安価な銀コート銅粉を含む導電性ペーストを用いて配線パターンを形成すると、上記のような薄厚化の際には断線が生じやすい問題点がある。また、銀コート銅粉を含む導電性ペーストを用いて固体電解コンデンサの電極を形成する場合、電極膜厚を薄厚化するとエッジ部で膜切れが生じやすい問題点がある。 However, when a wiring pattern is formed using a conductive paste containing silver-coated copper powder, which is cheaper than silver powder, there is a problem in that disconnection is likely to occur when the thickness is reduced as described above. Moreover, when forming the electrode of a solid electrolytic capacitor using the electrically conductive paste containing silver coat copper powder, there exists a problem that a film | membrane cut | disconnection tends to produce in an edge part, if an electrode film thickness is made thin.
そこで、銀コート銅粉を含みかつ断線または膜切れしにくい導電体の形成が可能な導電性ペースト、その導電性ペーストが用いられた配線基板及び固体電解コンデンサを提供することを目的とする。 Then, it aims at providing the conductive paste which can form the conductor which contains silver coat copper powder, and is hard to be disconnected or film | membrane cut | disconnected, the wiring board using the conductive paste, and a solid electrolytic capacitor.
本発明に係る導電性ペーストは、銀粉と、銀コート銅粉と、カーボン粉と、バインダー樹脂と、硬化剤と、溶剤とを含む。 The conductive paste according to the present invention includes silver powder, silver-coated copper powder, carbon powder, a binder resin, a curing agent, and a solvent.
上記導電性ペーストによれば、導電性粒子として銀粉及び銀コート銅粉だけを含む導電性ペーストに比べて、断線や膜切れが生じにくい導電体を形成することができる。 According to the said conductive paste, compared with the conductive paste which contains only silver powder and silver coat copper powder as conductive particles, the conductor which is hard to produce a disconnection and a film breakage can be formed.
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
(1)実施態様に係る導電性ペーストは、銀粉と、銀コート銅粉と、カーボン粉と、バインダー樹脂と、硬化剤と、溶剤とを含む。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) The conductive paste according to the embodiment includes silver powder, silver-coated copper powder, carbon powder, a binder resin, a curing agent, and a solvent.
上記構成の導電性ペーストによれば、カーボン粉の比表面積の大きさやカーボン粉の表面構造等により、安定した導電体(配線パターンや固体電解コンデンサの電極)を形成することができる。例えば、配線パターンの形成では、膜厚を薄厚化してもその形成時におけるパターンのかすれが少なくなるため、配線パターンの断線が抑制される。また、固体電解コンデンサの電極形成では、膜厚を薄厚化してもコンデンサ素子のエッジ部でのかすれが生じ難くなるため、エッジ部での膜切れが生じ難くなる。 According to the conductive paste having the above configuration, a stable conductor (wiring pattern or electrode of a solid electrolytic capacitor) can be formed depending on the specific surface area of the carbon powder, the surface structure of the carbon powder, and the like. For example, in the formation of a wiring pattern, even if the film thickness is reduced, the pattern becomes less blurred at the time of formation, so that disconnection of the wiring pattern is suppressed. Further, in the formation of the electrode of the solid electrolytic capacitor, even if the film thickness is reduced, it is difficult for the edge of the capacitor element to be blurred, so that the film is not easily broken at the edge.
(2)上記導電性ペーストにおいて、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対する前記カーボン粉の含有率は、1質量%以上であることが好ましい。
カーボン粉の含有率が1質量%よりも小さいとき、チクソ性の向上が乏しい。上記構成によれば、チクソ性が十分に向上するため、配線パターンの断線が抑制される。
(2) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the content rate of the said carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 1 mass% or more.
When the carbon powder content is less than 1% by mass, the thixotropy is poorly improved. According to the above configuration, since thixotropy is sufficiently improved, disconnection of the wiring pattern is suppressed.
(3)上記導電性ペーストにおいて、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対する前記カーボン粉の含有率は、2質量%以下であることが好ましい。
カーボン粉の含有率が2質量%よりも大きいとき、導電性ペーストによって形成される配線パターンの比抵抗が大幅に増大する。比抵抗が大幅に増大する理由は明らかではないが、カーボン粉の比率が高いと、カーボン粉が凝集して粗大化し、銀粉及び銀コート銅粉の間の導電経路の形成を凝集したカーボン粉が妨げると考えられる。この点、上記構成の導電性ペーストによれば、カーボン粉が2質量%以下であるため、カーボン粉の含有率が2質量%よりも大きい導電性ペーストにより形成される配線パターンの比抵抗に比べて、比抵抗の小さい配線パターンを形成することができる。
(3) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the content rate of the said carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 2 mass% or less.
When the content of the carbon powder is larger than 2% by mass, the specific resistance of the wiring pattern formed by the conductive paste is greatly increased. The reason why the specific resistance is greatly increased is not clear, but when the ratio of carbon powder is high, the carbon powder aggregates and coarsens, and the carbon powder that aggregates the formation of the conductive path between the silver powder and the silver-coated copper powder It is thought to interfere. In this regard, according to the conductive paste having the above-described configuration, the carbon powder content is 2% by mass or less, and therefore, compared with the specific resistance of the wiring pattern formed by the conductive paste having a carbon powder content greater than 2% by mass. Thus, a wiring pattern having a small specific resistance can be formed.
(4)上記導電性ペーストにおいて、前記銀粉と前記銀コート銅粉との配合比は、質量比で70:30〜20:80であることが好ましい。
銀コート銅粉の配合比が小さくなると、銀のイオンマイグレーションが発生し易くなる。一方、銀コート銅粉の配合比が大きくなると、比抵抗が大きくなる。この点、上記構成の導電性ペーストによれば、イオンマイグレーションの発生が抑制され、かつ配線パターンの比抵抗を所定の範囲内の値にすることができる。
(4) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the compounding ratio of the said silver powder and the said silver coat copper powder is 70: 30-20: 80 by mass ratio.
When the compounding ratio of the silver-coated copper powder is reduced, silver ion migration is likely to occur. On the other hand, when the compounding ratio of the silver-coated copper powder is increased, the specific resistance is increased. In this regard, according to the conductive paste having the above configuration, the occurrence of ion migration can be suppressed, and the specific resistance of the wiring pattern can be set to a value within a predetermined range.
(5)上記導電性ペーストにおいて、前記銀粉の平均粒径は、0.01μm以上15μm以下であり、前記銀コート銅粉の平均粒径は、5μm以上15μm以下であることが好ましい。 (5) In the conductive paste, the average particle diameter of the silver powder is preferably 0.01 μm or more and 15 μm or less, and the average particle diameter of the silver-coated copper powder is preferably 5 μm or more and 15 μm or less.
銀粉の平均粒径が15μmよりも大きいときレベリング性が低下する。銀粉の平均粒径が0.01μmよりも小さいとき銀粉の製造が困難になる。銀コート銅粉の平均粒径が15μmよりも大きいときレベリング性が低下したり、配線パターンの断線が生じやすくなったりするため、細幅の配線パターンの形成が困難になる。銀コート銅粉の平均粒径が5μmよりも小さいときは銅が露出して酸化銅が形成され易くなるため、その導電性ペーストにより形成された配線パターンの比抵抗が経時的に増大するおそれがある。 When the average particle size of the silver powder is larger than 15 μm, the leveling property is lowered. When the average particle diameter of the silver powder is smaller than 0.01 μm, it is difficult to produce the silver powder. When the average particle size of the silver-coated copper powder is larger than 15 μm, the leveling property is lowered and the wiring pattern is likely to be disconnected, so that it is difficult to form a narrow wiring pattern. When the average particle size of the silver-coated copper powder is smaller than 5 μm, copper is exposed and copper oxide is easily formed, so that the specific resistance of the wiring pattern formed by the conductive paste may increase with time. is there.
この点、上記構成の導電性ペーストは、銀粉の平均粒径が0.01μm以上15μm以下であり、銀コート銅粉の平均粒径は5μm以上15μm以下であるため、レベリング性を有し、銀粉の製造も容易であり、形成時の配線パターンの断線が抑制され、かつこの導電性ペーストによって形成された配線パターンの比抵抗の経時的変化も小さい。 In this respect, the conductive paste having the above configuration has leveling properties because the average particle size of the silver powder is 0.01 μm or more and 15 μm or less, and the average particle size of the silver-coated copper powder is 5 μm or more and 15 μm or less. Is easy, the disconnection of the wiring pattern at the time of formation is suppressed, and the change over time in the specific resistance of the wiring pattern formed by this conductive paste is small.
(6)上記導電性ペーストにおいて、前記銀粉として更に平均粒径が10nm以上1000nm以下の球状銀粉を含むことが好ましい。この構成によれば、粉末間に球状銀粉が充填されて銀密度が高くなくなるため、配線パターンの比抵抗が低下する。 (6) In the conductive paste, it is preferable that the silver powder further includes a spherical silver powder having an average particle diameter of 10 nm to 1000 nm. According to this configuration, the spherical silver powder is filled between the powders and the silver density is not increased, so that the specific resistance of the wiring pattern is lowered.
(7)上記導電性ペーストにおいて、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対する前記カーボン粉の含有率は、1質量%以上2質量%以下であり、前記銀粉と前記銀コート銅粉との配合比は、質量比で70:30〜20:80であり、かつ前記導電性ペーストに対する銀含有率が、20質量%以下であることが好ましい。 (7) In the said electrically conductive paste, the content rate of the said carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 1 mass% or more and 2 mass% or less, and the said silver powder and the said silver coat copper powder The compounding ratio is preferably 70:30 to 20:80 in terms of mass ratio, and the silver content relative to the conductive paste is preferably 20% by mass or less.
この構成によれば、銀含有率が20質量%以下であるため、省資源化に寄与する。また、この導電性ペーストによれば、形成時の断線を抑制して所要の特性を満たす配線パターンを形成したり、形成時のエッジ膜切れを抑制して所要の特性を満たす固体電解コンデンサの電極を形成したりすることができる。 According to this structure, since silver content is 20 mass% or less, it contributes to resource saving. Further, according to this conductive paste, an electrode of a solid electrolytic capacitor that suppresses disconnection during formation and forms a wiring pattern that satisfies the required characteristics, or suppresses edge film breakage during formation and satisfies the required characteristics. Can be formed.
(8)上記導電性ペーストにおいて、チクソ指数が6以上であることが好ましい。この構成によれば、印刷直後の配線パターンの形状がより安定する。このため、印刷作業性が向上する。 (8) In the conductive paste, the thixo index is preferably 6 or more. According to this configuration, the shape of the wiring pattern immediately after printing is more stable. For this reason, printing workability is improved.
(9)上記導電性ペーストにおいて、カーボン粉はケッチェンブラック、アセチレンブラックより選択される一種以上であることが好ましい。
この構成によれば、他のカーボンブラックを含有させる場合に比べて、導電性ペーストにより形成される配線パターンの導電性を高くすることができる。
(9) In the conductive paste, the carbon powder is preferably at least one selected from ketjen black and acetylene black.
According to this structure, compared with the case where other carbon black is contained, the conductivity of the wiring pattern formed by the conductive paste can be increased.
(10)配線基板は、上記導電性ペーストにより形成された配線パターンを有する。
上記導電性ペーストにより形成される配線パターンはかすれ及びにじみ等がない、またはその頻度が少ないものであるため、こうした配線パターンを有する配線基板は、高い信頼性(例えば、耐ヒートショック性等)を有する。
(10) The wiring board has a wiring pattern formed of the conductive paste.
Since the wiring pattern formed by the conductive paste has no blurring or blurring or the frequency thereof is low, a wiring board having such a wiring pattern has high reliability (for example, heat shock resistance). Have.
(11)固体電解コンデンサは、上記導電性ペーストにより形成された電極を有する。
上記導電性ペーストにより形成される電極はエッジ部での膜厚が確保されているため(従来の導電性ペーストに比べてエッジ部での膜厚が大きいこと。)、こうした電極を有する固体電解コンデンサは、高い信頼性(例えば、耐ヒートショック性等)を有する。
(11) The solid electrolytic capacitor has an electrode formed of the conductive paste.
Since the electrode formed of the conductive paste has a film thickness at the edge (the film thickness at the edge is larger than that of the conventional conductive paste), a solid electrolytic capacitor having such an electrode. Has high reliability (for example, heat shock resistance).
[本願発明の実施形態の詳細]
実施形態に係る導電性ペーストについて、その具体例を、図面を参照しつつ以下に説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びこの特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the conductive paste according to the embodiment will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these exemplifications, is shown by the scope of claims, and includes meanings equivalent to the scope of claims and all modifications within the scope of claims. Intended.
以降に示す平均粒径は、レーザードップラー法を応用した粒度分布測定装置により測定された粒径に基づいて算出されるメジアン径(D50)として定義される。
BET比表面積は、吸着ガスとして窒素を用いて自動比表面積測定装置で測定した値を示す。チクソ性はチクソ指数で表される性質を示す。チクソ指数は、E型回転粘度計(例えば、東機産業(株)製、TVE型粘度計)を用いて25℃で測定した回転数1rpmにおける粘度(V1rpm)と、回転数10rpmにおける粘度(V10rpm)との比(V1rpm/V10rpm)として定義される。なお、上述したチクソ性が「向上する」とは、従来に比べて、チクソ指数が高くなることを意味する。
The average particle diameter shown below is defined as the median diameter (D50) calculated based on the particle diameter measured by the particle size distribution measuring apparatus applying the laser Doppler method.
A BET specific surface area shows the value measured with the automatic specific surface area measuring apparatus using nitrogen as adsorption gas. The thixotropy indicates a property represented by a thixo index. The thixo index is a viscosity at a rotation speed of 1 rpm (V1 rpm) measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer (for example, TVE viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) and a viscosity at a rotation speed of 10 rpm (V10 rpm). )) (V1 rpm / V10 rpm). The above-mentioned “improvement of thixotropy” means that the thixotropy index is higher than the conventional one.
実施形態に係る導電性ペーストについて説明する。
導電性ペーストは、銀粉と、銀コート銅粉と、カーボン粉と、バインダー樹脂と、硬化剤と、溶剤とを含む。
The conductive paste according to the embodiment will be described.
The conductive paste includes silver powder, silver-coated copper powder, carbon powder, a binder resin, a curing agent, and a solvent.
銀粉としては、鱗片状銀粉、球状銀粉及び樹枝状銀粉の少なくとも1種が用いられる。
これらの銀粉は、導電性ペーストによって形成する配線幅によって適宜選択される。線幅30μm程度の配線パターンを形成する場合は、球状銀粉、鱗片状銀粉、球状銀粉と鱗片状銀粉との混合粉が好適に用いられる。また、銀粉の平均粒径は0.01μm以上15μmであることが好ましい。球状銀粉としては、その平均粒径が15μm以下のものが好適に用いられる。平均粒径が15μmよりも大きいときはレベリング性が低下するからである。
As the silver powder, at least one of scale-like silver powder, spherical silver powder, and dendritic silver powder is used.
These silver powders are appropriately selected depending on the wiring width formed by the conductive paste. When a wiring pattern having a line width of about 30 μm is formed, spherical silver powder, scaly silver powder, or a mixed powder of spherical silver powder and scaly silver powder is preferably used. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of silver powder is 0.01 micrometer or more and 15 micrometers. As the spherical silver powder, those having an average particle diameter of 15 μm or less are preferably used. This is because when the average particle size is larger than 15 μm, the leveling property is lowered.
鱗片状銀粉は、接触抵抗を低下させる観点で用いられる。例えば、鱗片状銀粉として、厚さが、幅(厚み方向に垂直な長さ)の最大値の1/2以下、特に、1/50から1/5であり、その平均粒径が、0.5μm以上15μm以下のものが好適に用いられる。これは、平均粒径が0.5μmよりも小さい場合、鱗片状銀粉による、接触抵抗を小さくする効果が得られないことからである。また、平均粒径が15μmを超える場合は、接触抵抗が増大したり、スクリーン版への目詰まり等が発生したり、かすれや配線切れの印刷異常が発生するからである。なお、鱗片状銀粉としては、液相還元法、気相成長法等の、従来周知の種々の方法によって製造したものが使用可能である。 Scaly silver powder is used from the viewpoint of reducing contact resistance. For example, as a scaly silver powder, the thickness is 1/2 or less of the maximum value of the width (length perpendicular to the thickness direction), particularly 1/50 to 1/5, and the average particle size is 0.00. The thing of 5 micrometers or more and 15 micrometers or less is used suitably. This is because when the average particle size is smaller than 0.5 μm, the effect of reducing the contact resistance by the scaly silver powder cannot be obtained. Further, when the average particle diameter exceeds 15 μm, the contact resistance increases, clogging of the screen plate, etc. occurs, and printing abnormality such as blurring or wiring breakage occurs. As the scaly silver powder, those produced by various conventionally known methods such as a liquid phase reduction method and a vapor phase growth method can be used.
鱗片状銀粉のBET比表面積は0.5m2/g以上3.0m2/g以下であることが好ましい。これは、鱗片状銀粉のBET比表面積が3.0m2/gよりも大きいとき導電性ペーストの粘度が高くなりすぎるからであり、鱗片状銀粉のBET比表面積が0.5m2/gよりも小さいときは、鱗片状銀粉が大きく、細幅の配線パターンの形成に適さなくなるからである。 The BET specific surface area of the scaly silver powder is preferably 0.5 m 2 / g or more and 3.0 m 2 / g or less. This is because when the BET specific surface area of the flaky silver powder is larger than 3.0 m 2 / g, the viscosity of the conductive paste becomes too high, and the BET specific surface area of the flaky silver powder is more than 0.5 m 2 / g. This is because when it is small, the scaly silver powder is large and is not suitable for forming a narrow wiring pattern.
更に、導電性の向上の観点から、平均粒径がナノオーダの球状銀粉(以下、「ナノ銀」という。)が添加されることが好ましい。
例えば、ナノ銀として、短径と長径の比が1/1以上1/2以下である真球状ないし楕円球状であり、平均粒径が10nm以上1000nm以下である銀粒子が用いられる。これは、平均粒径が10nmよりも小さいときその製造が困難となり、平均粒径が1000nmを超えると、球状銀粉による充填密度を高める効果が得られない場合があるからである。なお、好ましくは、ナノ銀の平均粒径は50nm以下、より好ましくは20nm以下である。これにより、印刷時のかすれ、切れ、にじみ等の印刷異常を低減でき、また、銀粉の充填密度が高められ、配線パターンの導電性が更に向上する。
Furthermore, from the viewpoint of improving conductivity, it is preferable to add spherical silver powder having an average particle size of nano-order (hereinafter referred to as “nanosilver”).
For example, as the silver, silver particles having a spherical or elliptical shape in which the ratio of the minor axis to the major axis is 1/1 or more and 1/2 or less and the average particle diameter is 10 nm or more and 1000 nm or less are used. This is because the production becomes difficult when the average particle size is smaller than 10 nm, and when the average particle size exceeds 1000 nm, the effect of increasing the packing density by the spherical silver powder may not be obtained. In addition, Preferably, the average particle diameter of nano silver is 50 nm or less, More preferably, it is 20 nm or less. Thereby, printing abnormalities such as fading, cutting, and bleeding during printing can be reduced, and the packing density of the silver powder is increased, and the conductivity of the wiring pattern is further improved.
なお、導電性ペーストにナノ銀を含める場合、ナノ銀の含有率は、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対して質量比で0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。ナノ銀の量が0.1質量%よりも小さいときは、その添加の効果が殆ど生じず、ナノ銀の含有率が10質量%よりも大きいときは、10質量%以上にナノ銀を添加したことによる効果が得られないためである。 In addition, when nano silver is included in the conductive paste, the content of nano silver is 0.1% by mass or more and 10% by mass or less in terms of mass ratio with respect to the entire metal powder (silver powder, silver-coated copper powder). preferable. When the amount of nanosilver is less than 0.1% by mass, the effect of the addition hardly occurs. When the content of nanosilver is greater than 10% by mass, nanosilver is added to 10% by mass or more. It is because the effect by this is not acquired.
鱗片状銀粉とナノ銀とを混合して用いる場合は、両者の配合比は、例えば、質量比で99:1〜80:20の範囲で設定される。
これにより、ナノ銀による導電性向上の効果と鱗片状銀粉による接触抵抗の低減効果とを発揮させることができる。なお、接触抵抗の低減効果とは、配線パターンの表面粗さの向上により、配線パターンに接触させる他の部品と当該配線パターン(例えば、ランド)の接触抵抗を低下させる効果をいう。
When scaly silver powder and nano silver are mixed and used, the blending ratio of both is set, for example, in the range of 99: 1 to 80:20 by mass ratio.
Thereby, the effect of electrical conductivity improvement by nano silver and the reduction effect of contact resistance by scaly silver powder can be exhibited. The contact resistance reduction effect refers to an effect of reducing the contact resistance between another component brought into contact with the wiring pattern and the wiring pattern (for example, land) by improving the surface roughness of the wiring pattern.
銀コート銅粉としては、鱗片状、球状、樹枝状のものが存在するが、いずれも用いられ得る。例えば、充填性及び導電性の観点から、球状の銀コート銅粉が好適に用いられる。銀コート銅粉の製法には特に限定はない。例えば、銀めっきによる銀コート銅粉、銅と銀の置換反応による銀コート銅粉等、いずれの銀コート銅粉も用いられ得る。 The silver-coated copper powder includes scaly, spherical, and dendritic ones, and any of them can be used. For example, spherical silver-coated copper powder is preferably used from the viewpoints of filling properties and conductivity. There is no limitation in particular in the manufacturing method of silver coat copper powder. For example, any silver-coated copper powder such as silver-coated copper powder by silver plating or silver-coated copper powder by a substitution reaction of copper and silver can be used.
銀コート銅粉の平均粒径は、5μm以上15μm以下であることが好ましい。
銀コート銅粉の平均粒径が15μmよりも大きいと、導電性ペーストのレベリング性が低下したり、配線パターンの断線が生じやすくなったりして、細幅の配線パターンの形成が困難になるからである。また、銀コート銅粉の平均粒径が5μmよりも小さいと、コアの銅が露出してこの部分から銅が酸化し、経時的に配線パターンの比抵抗が増大するおそれがあるためである。
The average particle size of the silver-coated copper powder is preferably 5 μm or more and 15 μm or less.
If the average particle diameter of the silver-coated copper powder is larger than 15 μm, the leveling property of the conductive paste is lowered, or the wiring pattern is likely to be disconnected, and it becomes difficult to form a narrow wiring pattern. It is. Moreover, if the average particle diameter of the silver-coated copper powder is smaller than 5 μm, the copper of the core is exposed and the copper is oxidized from this portion, and the specific resistance of the wiring pattern may increase with time.
銀コート銅粉のBET比表面積は0.5m2/g以上3.0m2/g以下であることが好ましい。これは、銀コート銅粉のBET比表面積が3.0m2/gよりも大きいとき導電性ペーストの粘度が高くなりすぎるからであり、銀コート銅粉のBET比表面積が0.5m2/gよりも小さいときは、銀コート銅粉が大きく、細幅の配線パターンの形成に適さなくなるからである。 The BET specific surface area of the silver-coated copper powder is preferably 0.5 m 2 / g or more and 3.0 m 2 / g or less. This is because when the BET specific surface area of the silver-coated copper powder is larger than 3.0 m 2 / g, the viscosity of the conductive paste becomes too high, and the BET specific surface area of the silver-coated copper powder is 0.5 m 2 / g. This is because the silver-coated copper powder is too large to be suitable for forming a narrow wiring pattern.
銀コート銅粉における銀の含有率は、5質量%以上30質量%以下であることが好ましい。銀の含有率が5質量%よりも小さいとき、コアの銅が露出するおそれがあり、経時的に配線パターンの比抵抗が増大するおそれがあるからである。また、銀の含有率が30質量%よりも大きいとき、イオンマイグレーションが生じる可能性が高くなるからである。 The silver content in the silver-coated copper powder is preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less. This is because when the silver content is less than 5% by mass, the copper of the core may be exposed, and the specific resistance of the wiring pattern may increase over time. Moreover, it is because possibility that ion migration will arise when the content rate of silver is larger than 30 mass%.
また、銀粉と銀コート銅粉との配合比は、70:30〜20:80であることが好ましい。これは、銀コート銅粉の配合比を小さくし過ぎると、銀のイオンマイグレーションが発生し易くなるからである。また、銀コート銅粉の配合比を高くし過ぎると、配線パターンの比抵抗が大きくなるからである。なお、省資源化の観点から、銀粉と銀コート銅粉との配合比は、50:50〜30:70であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the compounding ratio of silver powder and silver coat copper powder is 70: 30-20: 80. This is because if the compounding ratio of the silver-coated copper powder is too small, silver ion migration tends to occur. Moreover, it is because the specific resistance of a wiring pattern will become large when the compounding ratio of silver coat copper powder is made too high. In addition, it is preferable that the compounding ratio of silver powder and silver coat copper powder is 50: 50-30: 70 from a viewpoint of resource saving.
カーボン粉としては、アセチレンブラック、グラファイト粉、ケッチェンブラック等が用いられうる。配線パターンの導電性向上の観点から言えば、ケッチェンブラックが用いられることが特に好ましい。 As the carbon powder, acetylene black, graphite powder, ketjen black and the like can be used. From the viewpoint of improving the conductivity of the wiring pattern, it is particularly preferable to use ketjen black.
カーボン粉としてケッチェンブラックが用いられる場合は、1次粒子の平均粒径は50nm以下であることが好ましく、更には、10nm以上40nm以下であることが好ましい。 When ketjen black is used as the carbon powder, the average particle size of the primary particles is preferably 50 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 40 nm or less.
ケッチェンブラックのBET比表面積は、チクソ性を向上させる目的から、50m2/g以上であることが好ましい。
更に、ケッチェンブラックのBET比表面積は1300m2/g以下であることが好ましい。BET比表面積がこの上限値を超えると、ケッチェンブラックの平均粒径が小さくなりすぎてケッチェンブラックの凝集が生じ易くなり、これによって、当該ケッチェンブラックを含む導電性ペーストによって形成される配線パターンの比抵抗が増大する可能性があるからである。
The BET specific surface area of ketjen black is preferably 50 m 2 / g or more for the purpose of improving thixotropy.
Furthermore, the BET specific surface area of ketjen black is preferably 1300 m 2 / g or less. If the BET specific surface area exceeds this upper limit, the average particle diameter of the ketjen black becomes too small and the ketjen black is likely to aggregate, thereby forming a wiring formed by the conductive paste containing the ketjen black. This is because the specific resistance of the pattern may increase.
なお、カーボン粉として、ケッチェンブラックと他のカーボン粉との混合粉が用いられ得る。
例えば、ケッチェンブラックとグラファイト粉との混合粉が用いられ得る。
As the carbon powder, a mixed powder of ketjen black and other carbon powder can be used.
For example, a mixed powder of ketjen black and graphite powder can be used.
カーボン粉の含有率は、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対する質量比で、1質量%以上2質量%以下であることが好ましい。カーボン粉の含有率が2質量%を超えると、その導電性ペーストを用いて形成される配線パターンの比抵抗が高くなるためである。カーボン粉の含有率が1質量%よりも小さいと、チクソ指数が低下し、印刷性が低下するためである。なお、より好ましくは、当該カーボン粉の含有率は、1.5質量%以上1.8質量%以下である。 It is preferable that the content rate of carbon powder is 1 mass% or more and 2 mass% or less by mass ratio with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder). This is because if the content of the carbon powder exceeds 2% by mass, the specific resistance of the wiring pattern formed using the conductive paste increases. This is because if the carbon powder content is less than 1% by mass, the thixo index decreases and the printability decreases. In addition, More preferably, the content rate of the said carbon powder is 1.5 to 1.8 mass%.
導電性粒子(銀粉、銀コート銅、及びカーボン粉)の含有率は、導電性ペーストに対する質量比で、30質量%以上80質量%以下であることが好ましい。導電性粒子の含有率が80質量%を超えると、印刷形成時に配線パターンのかすれ等が発生しやすくなるためである。また、導電性粒子の含有率が30質量%よりも小さいと、印刷形成時に配線パターンのにじみ等が発生しやすくなるためである。より好ましくは、当該導電性粒子の含有率は50質量%以上75質量%以下である。 The content rate of electroconductive particle (silver powder, silver coat copper, and carbon powder) is a mass ratio with respect to an electroconductive paste, and it is preferable that they are 30 mass% or more and 80 mass% or less. This is because if the content of the conductive particles exceeds 80% by mass, fading of the wiring pattern is likely to occur during printing formation. Further, if the content of the conductive particles is less than 30% by mass, the wiring pattern is likely to bleed during printing formation. More preferably, the content rate of the said electroconductive particle is 50 to 75 mass%.
バインダー樹脂としては、有機絶縁性樹脂が用いられる。
有機絶縁性樹脂としては、当該樹脂が熱処理後に配線パターン中に残存することを考慮して、耐熱性樹脂であることが好ましい。耐熱性樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリベンズオキサゾール樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ビスマレイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。これらの耐熱性樹脂は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられ得る。
An organic insulating resin is used as the binder resin.
The organic insulating resin is preferably a heat resistant resin considering that the resin remains in the wiring pattern after the heat treatment. Examples of the heat resistant resin include fluorine resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyesterimide resin, polyester resin, polyethersulfone resin, polyetherketone resin, polyetheretherketone resin, polybenzimidazole resin, and polybenzoxazole resin. , Polyphenylene sulfide resin, bismaleimide resin, epoxy resin, phenol resin, phenoxy resin and the like. These heat resistant resins can be used alone or in combination of two or more.
また、良好な印刷性を維持した状態で、使用目的、使用環境、硬化温度等に適したバインダー樹脂として、これらの樹脂から適宜選択される。例えば、配線パターン形成用のバインダー樹脂として、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェノール樹脂、またはこれらの混合物が好適に用いられる。 In addition, a binder resin suitable for the purpose of use, the environment of use, the curing temperature, etc., while maintaining good printability, is appropriately selected from these resins. For example, an epoxy resin, a polyester resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyesterimide resin, a phenol resin, or a mixture thereof is suitably used as a binder resin for forming a wiring pattern.
これらの中でも、配線パターンの形成にはエポキシ樹脂が好適に用いられる。例えば、ポリフェノール型エポキシ樹脂(ビスフェノールA型、F型、AD型等)、フェノール及びクレゾール型エポキシ樹脂(ノボラック型等)、ポリオールのグルシジルエーテル型エポキシ樹脂、ポリアッシドのグリシジルエステル型エポキシ樹脂、ポリアミンのグリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、及び複素環式エポキシ樹脂等の、種々のタイプの熱硬化性エポキシ樹脂が、いずれも使用可能である。 Among these, an epoxy resin is suitably used for forming the wiring pattern. For example, polyphenol type epoxy resin (bisphenol A type, F type, AD type, etc.), phenol and cresol type epoxy resin (novolac type, etc.), polyol glycidyl ether type epoxy resin, polyacid glycidyl ester type epoxy resin, polyamine type Any of various types of thermosetting epoxy resins such as glycidylamine type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and heterocyclic epoxy resins can be used.
また、導電性ペーストには、バインダー樹脂を硬化させるための硬化剤、その他添加剤等が含まれる。
エポキシ樹脂用の硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、塩基性活性水素化化合物、第3アミン類、イミダゾール類等、従来公知の種々の硬化剤の中から、組み合わせるエポキシ樹脂に適したものが、適宜、選択される。また、ポリエステル用の硬化剤としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート系硬化剤、ポリイソシアネート系硬化剤等のイソシアネート化合物等、従来公知の種々の硬化剤の中から、組み合わせるポリエステルに適したものが、適宜、選択される。
In addition, the conductive paste includes a curing agent for curing the binder resin, other additives, and the like.
Examples of the curing agent for the epoxy resin include conventionally known various curing agents such as amine curing agents, polyaminoamide curing agents, acid anhydride curing agents, basic active hydrogenation compounds, tertiary amines, and imidazoles. A curing agent that is suitable for the epoxy resin to be combined is appropriately selected. Moreover, as a curing agent for polyester, for example, an isocyanate compound such as a hexamethylene diisocyanate curing agent, a polyisocyanate curing agent, and the like, which are suitable for a polyester to be combined, among various conventionally known curing agents, are appropriately used. Selected.
ただし、導電性ペーストは、耐熱温度の低い、汎用性がある材料からなる基材やチップ等を組み合わせて用いることを考慮すると、200℃以下の温度域で硬化することが好ましく、そのため、200℃以下の所定の温度で、バインダー樹脂を硬化反応させることができる硬化剤を、適宜、選択されることが好ましい。なお、硬化剤は、バインダー樹脂の理論当量分、配合される。 However, the conductive paste is preferably cured in a temperature range of 200 ° C. or lower in consideration of using a combination of a base material or a chip made of a versatile material having a low heat resistant temperature. It is preferable that a curing agent capable of causing the binder resin to undergo a curing reaction at the following predetermined temperature is appropriately selected. In addition, a hardening | curing agent is mix | blended for the theoretical equivalent of binder resin.
溶剤としては、バインダー樹脂が可溶であり、ペーストを塗布する基材に対して腐食させず、かつ、印刷作業性の向上の観点から揮発性の低いものが用いられる。
例えば、溶剤として、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、フタル酸ジエチル、酢酸ブチルセロソルブ等の有機溶媒が好適に用いられる。また、スクリーン印刷による配線パターンの形成では、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール等の、沸点が200℃以上であり、揮発しにくいものが好適に用いられる。このような沸点の高い溶剤が用いられることにより、例えば、スクリーン印刷でファインパターンを形成する際に導電性ペーストの耐乾燥性が向上し、スクリーン版の目詰まりを起こし難くなるため、連続印刷を行う際にも配線パターンの形成精度を向上させることが可能になる。
As the solvent, a solvent in which the binder resin is soluble, does not corrode the substrate on which the paste is applied, and has low volatility from the viewpoint of improving printing workability.
For example, organic solvents such as butyl carbitol, butyl carbitol acetate, terpineol, diethyl phthalate, and butyl cellosolve are preferably used as the solvent. In the formation of a wiring pattern by screen printing, a material having a boiling point of 200 ° C. or higher and less volatile such as butyl carbitol acetate and terpineol is preferably used. By using such a solvent having a high boiling point, for example, when forming a fine pattern by screen printing, the drying resistance of the conductive paste is improved and clogging of the screen plate is less likely to occur. Even when performing, it is possible to improve the formation accuracy of the wiring pattern.
次に、導電性ペーストの流動特性について説明する。
導電性ペーストの粘度は、配線パターンの寸法精度及び印刷作業性の観点から、温度25℃、回転数1rpmにおいて、5Pa・s以上1200Pa・s以下である。より好ましくは、その粘度は、温度25℃、回転数1rpmにおいて、200Pa・s以上900以下である。
Next, the flow characteristics of the conductive paste will be described.
The viscosity of the conductive paste is 5 Pa · s or more and 1200 Pa · s or less at a temperature of 25 ° C. and a rotation speed of 1 rpm from the viewpoint of dimensional accuracy of the wiring pattern and printing workability. More preferably, the viscosity is 200 Pa · s or more and 900 or less at a temperature of 25 ° C. and a rotation speed of 1 rpm.
導電性ペーストのチクソ指数は6以上であることが好ましい。より好ましくは、チクソ指数で4以上11以下であり、更に好ましくは、6以上9以下である。
導電性ペーストのチクソ指数が高くなり過ぎると、印刷形成時に配線パターンのかすれが発生し易くなり、導電性ペーストのチクソ指数が低くなり過ぎると、印刷形成時ににじみが出るためである。なお、本実施形態に係る導電性ペーストのチクソ指数の好適な範囲は、導電性粒子として銀粉だけを含む導電性ペーストに比べて、高めである。
The thixo index of the conductive paste is preferably 6 or more. More preferably, the thixo index is 4 or more and 11 or less, and further preferably 6 or more and 9 or less.
This is because if the thixo index of the conductive paste is too high, fading of the wiring pattern is likely to occur at the time of print formation, and if the thixo index of the conductive paste is too low, bleeding occurs at the time of print formation. In addition, the suitable range of the thixo index of the electrically conductive paste which concerns on this embodiment is high compared with the electrically conductive paste which contains only silver powder as electroconductive particle.
以上の導電性ペーストは、配線パターンの形成にも、固体電解コンデンサ(例えば、タンタルコンデンサ)における、ディップ法による電極の形成にも用いられ得る。
上述したように、上記構成の導電性ペーストを配線パターンの形成のために用いると、配線パターンのかすれが抑制されるため、その形成時における配線パターンの断線が抑制される。また、上記構成の導電性ペーストにより形成された配線パターンは高い寸法精度を有するため、配線基板の信頼性が高くなる。例えば、上記構成の導電性ペーストによれば、線幅30μmの配線パターンの形成において断線の発生頻度が抑制される。
The above conductive paste can be used for forming a wiring pattern or for forming an electrode by a dipping method in a solid electrolytic capacitor (for example, a tantalum capacitor).
As described above, when the conductive paste having the above-described configuration is used for forming a wiring pattern, the wiring pattern is prevented from being blurred, so that the wiring pattern is prevented from being disconnected during the formation. Moreover, since the wiring pattern formed of the conductive paste having the above configuration has high dimensional accuracy, the reliability of the wiring board is increased. For example, according to the conductive paste having the above configuration, the frequency of occurrence of disconnection is suppressed in the formation of a wiring pattern having a line width of 30 μm.
上記構成の導電性ペーストをタンタルコンデンサの電極の形成のために用いると、チップのエッジ部での膜厚がある程度維持されるようになるため、チップのエッジ部での膜切れ(以下、「エッジ膜切れ」)が抑制される。例えば、上記構成の導電性ペーストによれば、膜厚10μm以上30μm以下の電極の形成においてエッジ膜切れの発生頻度が抑制される。 When the conductive paste having the above structure is used for forming the electrode of the tantalum capacitor, the film thickness at the edge portion of the chip is maintained to some extent, so that the film at the edge portion of the chip (hereinafter referred to as “edge”). "Slice breakage") is suppressed. For example, according to the conductive paste having the above configuration, the occurrence frequency of edge film breakage is suppressed in the formation of electrodes having a film thickness of 10 μm or more and 30 μm or less.
配線パターンの形成及び固体電解コンデンサの形成の両方に適用可能な導電性ペーストの一例を挙げる。
例えば、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率が1質量%以上2質量%以下に設定され、銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で70:30〜20:80の範囲に設定され、かつ導電性ペーストに対する銀含有率が20質量%以下とされる。導電性ペーストのチクソ指数は6以上9以下であることが好ましく、25℃1rpmの粘度は10Pa・sであることが好ましい。バインダー樹脂としては、エポキシ樹脂等が好適に用いられ、硬化剤としては、フェノール樹脂等が好適に用いられる。
An example of a conductive paste applicable to both the formation of a wiring pattern and the formation of a solid electrolytic capacitor will be given.
For example, the content of carbon powder with respect to the entire metal powder (silver powder, silver-coated copper powder) is set to 1% by mass or more and 2% by mass or less, and the mixing ratio of silver powder and silver-coated copper powder is 70:30 in mass ratio. It is set to the range of -20: 80, and the silver content with respect to the conductive paste is 20% by mass or less. The thixo index of the conductive paste is preferably 6 or more and 9 or less, and the viscosity at 25 ° C. and 1 rpm is preferably 10 Pa · s. An epoxy resin or the like is suitably used as the binder resin, and a phenol resin or the like is suitably used as the curing agent.
このような導電性ペーストは、その生産においてメリットがある。従来では、用途毎に導電性ペーストの組成が異なるため個別に生産する必要があったが、上記構成の導電性ペーストは少なくとも2つの用途があるため、1回当たりの生産量を増大させることができる。このため、導電性ペーストの生産性が向上するというメリットがある。 Such a conductive paste is advantageous in its production. Conventionally, since the composition of the conductive paste is different for each application, it has been necessary to produce it individually. However, since the conductive paste having the above configuration has at least two applications, it is possible to increase the production amount per time. it can. For this reason, there is an advantage that productivity of the conductive paste is improved.
実施例1では、導電性ペーストを用いて基板に配線パターンを形成する場合の例を示す。
表1に示される試料S11及び試料S12は、参考例であり、試料S13は、実施例である。比抵抗については、四端子法により測定した。断線については、比抵抗が基準値(線幅3mmでの比抵抗の10倍)よりも大きいか否かにより判定した。
Example 1 shows an example in which a wiring pattern is formed on a substrate using a conductive paste.
Sample S11 and sample S12 shown in Table 1 are reference examples, and sample S13 is an example. The specific resistance was measured by the four probe method. The disconnection was determined by whether or not the specific resistance was larger than a reference value (10 times the specific resistance at a line width of 3 mm).
[試料S11(参考例)]
試料S11の導電性ペーストは、平均粒径が12μmの鱗片状銀粉と、平均粒径が28nmのナノ銀とを含む。
・バインダー樹脂は、エポキシ樹脂である。
・硬化剤は、フェノール樹脂である。
・溶剤は、ブチルカルビトールアセテートである。
・バインダー樹脂と硬化剤との配合比は、質量比で、1.0:2.3である。
・バインダー樹脂、硬化剤、及び溶剤の配合量は、導電性粒子の含有率が所定範囲内の値となるように、かつ導電性ペーストの粘度が所定範囲内の値となるように調整される。
・導電性ペーストにおける導電性粒子(鱗片状銀粉及びナノ銀)の含有率は、70質量%である。
・鱗片状銀粉とナノ銀との配合比は、質量比で90:1である。
[Sample S11 (reference example)]
The conductive paste of sample S11 includes scale-like silver powder having an average particle diameter of 12 μm and nanosilver having an average particle diameter of 28 nm.
-Binder resin is an epoxy resin.
-A hardening | curing agent is a phenol resin.
The solvent is butyl carbitol acetate.
-The compounding ratio of binder resin and a hardening | curing agent is 1.0: 2.3 by mass ratio.
-The blending amount of the binder resin, the curing agent, and the solvent is adjusted so that the content of the conductive particles is within a predetermined range, and the viscosity of the conductive paste is within a predetermined range. .
-The content rate of the electroconductive particle (scale-like silver powder and nano silver) in an electroconductive paste is 70 mass%.
-The compounding ratio of scaly silver powder and nano silver is 90: 1 by mass ratio.
試料S11の導電性粒子は、銀粒子及びナノ銀で構成され、銀コート銅粉を含まない。
試料S11の導電性ペーストは、表1に示されるように、比抵抗が低く、配線パターンの断線率が0%である。このため、この導電性ペーストは、細幅の配線パターンの形成において好適に用いられ得る。しかし、銀含有率が高いため、この導電性ペーストは省資源化の要求を満たすものではない。
The conductive particles of sample S11 are composed of silver particles and nanosilver, and do not contain silver-coated copper powder.
As shown in Table 1, the conductive paste of sample S11 has a low specific resistance and a disconnection rate of the wiring pattern of 0%. For this reason, this conductive paste can be suitably used in forming a narrow wiring pattern. However, since the silver content is high, this conductive paste does not satisfy the demand for resource saving.
[試料S12(参考例)]
・試料S12の導電性ペーストは、平均粒径が12μmの鱗片状銀粉と、平均粒径が12μmの銀コート銅粉とを含む。
・導電性ペーストにおける導電性粒子(鱗片状銀粉及び銀コート銅粉)の含有率は、60質量%である。
・鱗片状銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で25:75である。
・バインダー樹脂、硬化剤、溶剤については試料S11と同じである。
[Sample S12 (reference example)]
-The electroconductive paste of sample S12 contains the scale-like silver powder whose average particle diameter is 12 micrometers, and the silver coat copper powder whose average particle diameter is 12 micrometers.
-The content rate of the electroconductive particle (scaly silver powder and silver coat copper powder) in an electroconductive paste is 60 mass%.
-The compounding ratio of scaly silver powder and silver coat copper powder is 25:75 by mass ratio.
-About binder resin, a hardening | curing agent, and a solvent, it is the same as that of sample S11.
この導電性ペーストの特徴は、銀粉のほか銀コート銅粉を含み、銀含有量が少ない点にある。
試料S12の導電性ペーストは、表1に示されるように、銀含有率が低く、比抵抗が300μΩ・cm以下であり、イオンマイグレーションの発生が抑制されている。チクソ指数は試料S11の導電性ペーストと等しい。しかし、配線パターンの断線率が大幅に高くなっている。この結果は、導電性ペーストに銀コート銅粉が含まれる場合は、チクソ指数を、銀粉及びナノ銀を含む導電性ペーストと同様の範囲内に設定しただけでは、信頼性に足る配線パターンを形成することができないことを示す。
The feature of this conductive paste is that it contains silver-coated copper powder in addition to silver powder and has a low silver content.
As shown in Table 1, the conductive paste of sample S12 has a low silver content and a specific resistance of 300 μΩ · cm or less, and the occurrence of ion migration is suppressed. The thixo index is equal to the conductive paste of sample S11. However, the disconnection rate of the wiring pattern is significantly increased. This result shows that when silver-coated copper powder is contained in the conductive paste, a reliable wiring pattern can be formed simply by setting the thixo index within the same range as the conductive paste containing silver powder and nanosilver. Indicates that you cannot do it.
[試料S13(実施例)]
・試料S13の導電性ペーストは、平均粒径が12μmの鱗片状銀粉と、平均粒径が12μmの銀コート銅粉と、1次粒子の平均半径が34nmのカーボン粉(ケッチェンブラック)とを含む。
・導電性ペーストにおける導電性粒子(鱗片状銀粉、銀コート銅粉及びカーボン粉)の含有率は、45質量%である。
・金属粉(鱗片状銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率は、2質量%である。
・鱗片状銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で25:75である。
・バインダー樹脂、硬化剤、溶剤については試料S11と同じである。
[Sample S13 (Example)]
The conductive paste of sample S13 is made of flaky silver powder having an average particle diameter of 12 μm, silver-coated copper powder having an average particle diameter of 12 μm, and carbon powder (Ketjen black) having an average primary particle radius of 34 nm. Including.
-The content rate of the electroconductive particle (scale-like silver powder, silver coat copper powder, and carbon powder) in an electroconductive paste is 45 mass%.
-The content rate of the carbon powder with respect to the whole metal powder (scaly silver powder, silver coat copper powder) is 2 mass%.
-The compounding ratio of scaly silver powder and silver coat copper powder is 25:75 by mass ratio.
-About binder resin, a hardening | curing agent, and a solvent, it is the same as that of sample S11.
この導電性ペーストの特徴は、銀粉のほか銀コート銅粉及びカーボンを含み、導電性ペーストに対する銀含有量が少ない点にある。
試料S13の導電性ペーストは、表1に示されるように、銀含有率が低く、比抵抗が300μΩ・cm以下であり、イオンマイグレーションの発生が抑制され、配線パターンの断線率が0%である。すなわち、試料S13の導電性ペーストは銀コート銅粉を含有するが、細幅の配線パターンの形成のために好適に用いられ得る。チクソ指数は、試料S11及び試料S12の導電性ペーストよりも高い。これは、カーボン粉による効果である。
The feature of this conductive paste is that it contains silver-coated copper powder and carbon in addition to silver powder, and has a low silver content relative to the conductive paste.
As shown in Table 1, the conductive paste of sample S13 has a low silver content, a specific resistance of 300 μΩ · cm or less, the occurrence of ion migration is suppressed, and the disconnection rate of the wiring pattern is 0%. . That is, the conductive paste of sample S13 contains silver-coated copper powder, but can be suitably used for forming a narrow wiring pattern. The thixo index is higher than that of the conductive pastes of sample S11 and sample S12. This is an effect of carbon powder.
実施例2では、導電性ペーストを用いて固体電解コンデンサの電極を形成する場合の例を示す。
表2に示される試料S21及び試料S22は参考例であり、試料S23は、実施例である。
Example 2 shows an example in which an electrode of a solid electrolytic capacitor is formed using a conductive paste.
Sample S21 and sample S22 shown in Table 2 are reference examples, and sample S23 is an example.
表2の「銀含有率」とは、導電性ペースト中の銀含有率を示す。
表2に示される試料S21,S22,S23は、表1に示される試料S11,S12,S13にそれぞれ等しい組成を有する。各試料により形成されたタンタルコンデンサの電極の膜厚はいずれも20μmである。また、各試料とも、固体電解コンデンサの電極形成においてエッジ膜切れが生じていない。なお、試料S22(試料S12)は、配線パターンの形成では断線が生じたが、固体電解コンデンサの電極形成ではエッジ膜切れが発生していない。
The “silver content” in Table 2 indicates the silver content in the conductive paste.
Samples S21, S22, and S23 shown in Table 2 have the same compositions as the samples S11, S12, and S13 shown in Table 1, respectively. The film thickness of the electrode of the tantalum capacitor formed by each sample is 20 μm. In addition, in each sample, the edge film is not cut during the formation of the electrode of the solid electrolytic capacitor. In Sample S22 (Sample S12), disconnection occurred in the formation of the wiring pattern, but no edge film breakage occurred in the formation of the electrode of the solid electrolytic capacitor.
試料S21の導電性ペーストの銀含有率は50質量%であり、試料S22の導電性ペーストの銀含有率は20質量%であり、試料S23の導電性ペーストの銀含有率は15質量%である。このように、実施例(試料S23)の導電性ペーストの銀含有率が最も低い。これは、導電性粒子として、銀粉のほかに銀コート銅粉及びカーボン粉を加えていることによる。 The silver content of the conductive paste of sample S21 is 50% by mass, the silver content of the conductive paste of sample S22 is 20% by mass, and the silver content of the conductive paste of sample S23 is 15% by mass. . Thus, the silver content rate of the electrically conductive paste of an Example (sample S23) is the lowest. This is due to the addition of silver-coated copper powder and carbon powder in addition to silver powder as conductive particles.
試料S23の導電性ペーストのチクソ指数は、他の試料に比べて高く、8.7である。また、表2には示していないが、試料S23の導電性ペーストの粘度(1rpmにおける粘度)は、他の試料に比べて高い。このため、タンタルコンデンサの電極の形成時におけるエッジ膜切れが抑制される。 The thixo index of the conductive paste of sample S23 is 8.7, which is higher than the other samples. Although not shown in Table 2, the viscosity of the conductive paste of sample S23 (viscosity at 1 rpm) is higher than that of other samples. For this reason, cutting of the edge film at the time of forming the electrode of the tantalum capacitor is suppressed.
実施例1及び実施例2に示される結果から次のことが分かる。
実施例(試料S13,試料S23)の導電性ペーストは、配線パターンの形成にも、タンタルコンデンサの電極の形成にも好適に用いることができ、かつ、銀含有率が低いため省資源化に寄与する。
From the results shown in Example 1 and Example 2, the following can be understood.
The conductive pastes of the examples (sample S13 and sample S23) can be suitably used for forming wiring patterns and electrodes for tantalum capacitors, and contribute to resource saving because of low silver content. To do.
表3に、銀粉と銀コート粉とを含む導電性ペーストにおいて、カーボン粉の含有率を変化させた場合の、導電性ペーストの特性について説明する。
試料S31はカーボン粉を含まないものであり、試料S32〜試料S34がカーボン粉を含むものである。
・試料S31の導電性ペーストは、平均粒径が12μmの鱗片状銀粉と、平均粒径が12μmの銀コート銅粉とを含む。
・バインダー樹脂は、エポキシ樹脂である。
・硬化剤は、フェノール樹脂である。
・溶剤は、酢酸ブチルセロソルブである。
・バインダー樹脂と硬化剤との配合比は、質量比で、1.0:2.3である。
・バインダー樹脂、硬化剤、及び溶剤の配合量は、導電性粒子の含有率が所定範囲内の値となるように、かつ導電性ペーストの粘度が所定範囲内の値となるように調整される。
・導電性ペーストにおける導電性粒子(鱗片状銀粉及び銀コート銅粉)の含有率は、45質量%である。
・鱗片状銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で25:75である。
Table 3 describes the characteristics of the conductive paste when the content of the carbon powder is changed in the conductive paste containing silver powder and silver-coated powder.
Sample S31 does not contain carbon powder, and sample S32-sample S34 contain carbon powder.
-The electrically conductive paste of sample S31 contains the flaky silver powder whose average particle diameter is 12 micrometers, and the silver coat copper powder whose average particle diameter is 12 micrometers.
-Binder resin is an epoxy resin.
-A hardening | curing agent is a phenol resin.
The solvent is butyl acetate cellosolve.
-The compounding ratio of binder resin and a hardening | curing agent is 1.0: 2.3 by mass ratio.
-The blending amount of the binder resin, the curing agent, and the solvent is adjusted so that the content of the conductive particles is within a predetermined range, and the viscosity of the conductive paste is within a predetermined range. .
-The content rate of the electroconductive particle (scaly silver powder and silver coat copper powder) in an electroconductive paste is 45 mass%.
-The compounding ratio of scaly silver powder and silver coat copper powder is 25:75 by mass ratio.
試料S32〜S34の導電性ペーストは、次の構成を備える。
・試料S31の導電性ペーストは、平均粒径が12μmの鱗片状銀粉と、平均粒径が12μmの銀コート銅粉と、1次粒子の平均粒径が34nmのカーボン粉(ケッチェンブラック)とを含む。
・試料S32〜S34の導電性ペーストのカーボン粉の含有率は、それぞれ1質量%、2質量%、3質量%である。
・試料S32〜S34の導電性ペーストにおける導電性粒子(鱗片状銀粉、銀コート銅粉及びカーボンブラック)の含有率は45質量%である。
・鱗片状銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で25:75である。
・バインダー樹脂、硬化剤、溶剤については試料S31と同じである。
The conductive paste of samples S32 to S34 has the following configuration.
The conductive paste of sample S31 is a flaky silver powder having an average particle diameter of 12 μm, a silver-coated copper powder having an average particle diameter of 12 μm, and a carbon powder (Ketjen black) having an average particle diameter of 34 nm. including.
-The content rate of the carbon powder of the electrically conductive paste of sample S32-S34 is 1 mass%, 2 mass%, and 3 mass%, respectively.
-Content rate of the electroconductive particle (scaly silver powder, silver coat copper powder, and carbon black) in the electroconductive paste of sample S32-S34 is 45 mass%.
-The compounding ratio of scaly silver powder and silver coat copper powder is 25:75 by mass ratio.
-About binder resin, a hardening | curing agent, and a solvent, it is the same as sample S31.
図1は、表3の各値を、カーボン粉含有率との関係でグラフ化して示した図である。図1の横軸は、カーボン粉の質量比を示す。図1の左縦軸は、形成された配線パターンの比抵抗を示す。図1の右縦軸は、導電性ペーストのチクソ指数を示す。 FIG. 1 is a graph showing the values in Table 3 in relation to the carbon powder content. The horizontal axis in FIG. 1 indicates the mass ratio of the carbon powder. The left vertical axis in FIG. 1 indicates the specific resistance of the formed wiring pattern. The right vertical axis in FIG. 1 indicates the thixo index of the conductive paste.
図1に示されるように、試料S31は他の導電性ペーストに比べてチクソ指数が低い。これは、導電性ペーストがカーボン粉を含まないためである。このため、試料S31では配線パターンの断線が生じ得る。 As shown in FIG. 1, the sample S31 has a lower thixotropy than other conductive pastes. This is because the conductive paste does not contain carbon powder. For this reason, in the sample S31, the wiring pattern may be disconnected.
また、図1に示されるように、試料S31〜試料S33により形成された配線パターンの比抵抗は、略一定である。なお、図1の2点鎖線は、試料S31〜試料S33の比抵抗の値から求めた近似線である。この近似線は、略水平(横軸に平行)である。試料S34により形成された配線パターンの比抵抗は、試料S31〜試料S33の比抵抗よりも大幅に大きい。カーボン粉の含有率が高くなり過ぎると、比抵抗が大幅に大きくなる理由は、必ずしも明らかではないが、密度増大によって凝集したカーボン粉が、銀粉と銀コート銀との間の導電経路の形成を妨げるように作用すると考えられる。 Further, as shown in FIG. 1, the specific resistance of the wiring pattern formed by the samples S31 to S33 is substantially constant. 1 is an approximate line obtained from the specific resistance values of the samples S31 to S33. This approximate line is substantially horizontal (parallel to the horizontal axis). The specific resistance of the wiring pattern formed by the sample S34 is significantly larger than the specific resistances of the samples S31 to S33. The reason why the specific resistance is greatly increased when the carbon powder content is excessively high is not necessarily clear, but the carbon powder aggregated by the increase in density causes the formation of a conductive path between the silver powder and the silver-coated silver. It is thought to act to prevent.
このことから、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率は2質量%以下であることが好ましい。また、チクソ指数を適切な値にする観点から、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率は1質量%以上であることが好ましい。 From this, it is preferable that the content rate of the carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 2 mass% or less. Moreover, it is preferable that the content rate of the carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 1 mass% or more from a viewpoint which makes a thixo index an appropriate value.
本実施形態の導電性ペーストの効果を説明する。
(1)実施態様に係る導電性ペーストは、銀粉と、銀コート銅粉と、カーボン粉と、バインダー樹脂と、硬化剤と、溶剤とを含む。これにより、安定した導電体(配線パターンや電極)を形成することができる。例えば、配線パターンの形成では、膜厚を薄厚化してもその形成時におけるパターンのかすれが少なくなるため、配線パターンの断線が抑制される。また、固体電解コンデンサの電極形成では、膜厚を薄厚化してもコンデンサ素子のエッジ部でのかすれが生じ難くなるため、膜切れが生じ難くなる。また、銀含有率が低いため省資源化に寄与する。
The effect of the conductive paste of this embodiment will be described.
(1) The conductive paste according to the embodiment includes silver powder, silver-coated copper powder, carbon powder, a binder resin, a curing agent, and a solvent. Thereby, a stable conductor (wiring pattern or electrode) can be formed. For example, in the formation of a wiring pattern, even if the film thickness is reduced, the pattern becomes less blurred at the time of formation, so that disconnection of the wiring pattern is suppressed. Further, in forming electrodes of a solid electrolytic capacitor, even if the film thickness is reduced, blurring at the edge portion of the capacitor element is difficult to occur, so that film breakage is unlikely to occur. In addition, the low silver content contributes to resource saving.
(2)上記導電性ペーストにおいて、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率は、1質量%以上であることが好ましい。この構成によれば、導電性ペーストのチクソ性が十分に向上するため(効果が奏する程度にチクソ指数が十分に大きい値になるため)、配線パターンの断線が抑制される。 (2) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the content rate of the carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 1 mass% or more. According to this configuration, the thixotropy of the conductive paste is sufficiently improved (because the thixo index becomes a value large enough to produce the effect), so that the disconnection of the wiring pattern is suppressed.
(3)上記導電性ペーストにおいて、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率は、2質量%以下であることが好ましい。この導電性ペーストによれば、カーボン粉の含有率が2質量%よりも大きい導電性ペーストにより形成される配線パターンの比抵抗に比べて、比抵抗の小さい配線パターンを形成することができる。 (3) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the content rate of the carbon powder with respect to the whole metal powder (silver powder, silver coat copper powder) is 2 mass% or less. According to this conductive paste, it is possible to form a wiring pattern having a specific resistance lower than that of the wiring pattern formed by the conductive paste having a carbon powder content greater than 2% by mass.
(4)上記導電性ペーストにおいて、銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で70:30〜20:80であることが好ましい。この構成によれば、イオンマイグレーションの発生が抑制され、かつ配線パターンの比抵抗を所定の範囲内の値にすることができる。 (4) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the compounding ratio of silver powder and silver coat copper powder is 70: 30-20: 80 by mass ratio. According to this configuration, the occurrence of ion migration is suppressed, and the specific resistance of the wiring pattern can be set to a value within a predetermined range.
(5)上記導電性ペーストにおいて、銀粉の平均粒径は0.01μm以上15μm以下であり、銀コート銅粉の平均粒径は5μm以上15μm以下であることが好ましい。
この構成によれば、導電性ペーストは、レベリング性を有し、銀粉の製造も容易であり、形成時の配線パターンの断線が抑制され、かつこの導電性ペーストによって形成された配線パターンの比抵抗の経時的変化も小さい。
(5) In the said electrically conductive paste, it is preferable that the average particle diameter of silver powder is 0.01 micrometer or more and 15 micrometers or less, and the average particle diameter of silver coat copper powder is 5 micrometers or more and 15 micrometers or less.
According to this configuration, the conductive paste has leveling properties, is easy to produce silver powder, suppresses disconnection of the wiring pattern during formation, and has a specific resistance of the wiring pattern formed by this conductive paste. The change with time is also small.
(6)上記導電性ペーストにおいて、銀粉として更に平均粒径が10nm以上1000nm以下の球状銀粉を含むことが好ましい。この構成によれば、配線パターンの比抵抗が低下する。 (6) In the said electrically conductive paste, it is preferable to contain spherical silver powder whose average particle diameter is 10 to 1000 nm further as silver powder. According to this configuration, the specific resistance of the wiring pattern is reduced.
(7)上記導電性ペーストにおいて、金属粉(銀粉、銀コート銅粉)全体に対するカーボン粉の含有率は、1質量%以上2質量%以下であり、銀粉と銀コート銅粉との配合比は、質量比で70:30〜20:80であり、かつ導電性ペーストに対する銀含有率が20質量%以下であることが好ましい。 (7) In the conductive paste, the content of carbon powder with respect to the entire metal powder (silver powder, silver-coated copper powder) is 1% by mass or more and 2% by mass or less, and the blending ratio of silver powder and silver-coated copper powder is The mass ratio is preferably 70:30 to 20:80, and the silver content relative to the conductive paste is preferably 20% by mass or less.
この構成によれば、銀含有率が20質量%以下であるため、省資源化に寄与する。また、この導電性ペーストによれば、形成時の断線を抑制して所要の特性を満たす配線パターンを形成したり、形成時の膜切れを抑制して所要の特性を満たす固体電解コンデンサの電極を形成したりすることができる。すなわち、この導電性ペーストは、省資源化に寄与し、かつ、配線パターンの形成にも固体電解コンデンサの電極の形成にも用いることができるという兼用性を有し、1回当たりの生産量を増大させるため、導電性ペーストの生産性向上に寄与する。 According to this structure, since silver content is 20 mass% or less, it contributes to resource saving. In addition, according to this conductive paste, it is possible to form a wiring pattern that satisfies the required characteristics by suppressing disconnection at the time of formation, or an electrode of a solid electrolytic capacitor that satisfies the required characteristics by suppressing film breakage at the time of formation. Or can be formed. In other words, this conductive paste contributes to resource saving and has the duality that it can be used for forming wiring patterns and electrodes for solid electrolytic capacitors. Since it increases, it contributes to the productivity improvement of an electrically conductive paste.
(8)上記導電性ペーストにおいて、チクソ指数が6以上であることが好ましい。この構成によれば、印刷直後の配線パターンの形状がより安定する。このため、印刷作業性が向上する。 (8) In the conductive paste, the thixo index is preferably 6 or more. According to this configuration, the shape of the wiring pattern immediately after printing is more stable. For this reason, printing workability is improved.
(9)上記導電性ペーストにおいて、カーボン粉はケッチェンブラックであることが好ましい。この構成によれば、他のカーボンブラックを含有させる場合に比べて、導電性ペーストにより形成される配線パターンの導電性を高くすることができる。 (9) In the conductive paste, the carbon powder is preferably ketjen black. According to this structure, compared with the case where other carbon black is contained, the conductivity of the wiring pattern formed by the conductive paste can be increased.
(10)配線基板は、上記導電性ペーストにより形成された配線パターンを有する。この配線基板は高い信頼性(例えば、耐ヒートショック性等)を有する。
(11)固体電解コンデンサは、上記導電性ペーストにより形成された電極を有する。
(10) The wiring board has a wiring pattern formed of the conductive paste. This wiring board has high reliability (for example, heat shock resistance).
(11) The solid electrolytic capacitor has an electrode formed of the conductive paste.
この固体電解コンデンサは、高い信頼性(例えば、耐ヒートショック性等)を有する。
[その他の実施形態]
本技術は、上記実施形態に限定されるものではない。以下、その他の実施形態について説明する。
This solid electrolytic capacitor has high reliability (for example, heat shock resistance).
[Other Embodiments]
The present technology is not limited to the above embodiment. Hereinafter, other embodiments will be described.
・本実施形態では、印刷法で、配線パターンを形成することを前提として説明したが、本導電性ペーストは、印刷法で配線パターンを形成する場合だけに適用されるものではない。導電性ペーストは、配線パターンの形成方法に種類に関係なく、配線パターンの形成材料として用いられる。この導電性ペーストは、ディスペンサーにより配線パターンを形成する場合にも好適に用いられる。 In the present embodiment, the description has been made on the assumption that the wiring pattern is formed by the printing method. However, the conductive paste is not applied only when the wiring pattern is formed by the printing method. The conductive paste is used as a wiring pattern forming material regardless of the type of wiring pattern forming method. This conductive paste is also suitably used when forming a wiring pattern with a dispenser.
・本実施形態では、導電性ペーストは、細幅の配線パターンや固体電解コンデンサの電極形成に適したものとして説明したが、その用途はこれに限定されない。例えば、基板において、細幅ではない配線パターン(線幅30μm以上の配線パターン)の形成、ランド、及び端子の形成に本技術に係る導電性ペーストが用いられる。また、固体電解コンデンサでは、薄膜ではない電極形成(厚さ30μm以上の電極形成)に本技術に係る導電性ペーストが用いられ得る。 In the present embodiment, the conductive paste is described as being suitable for forming a narrow wiring pattern or a solid electrolytic capacitor electrode, but the application is not limited thereto. For example, the conductive paste according to the present technology is used for forming a wiring pattern that is not narrow (a wiring pattern having a line width of 30 μm or more), lands, and terminals on the substrate. In the solid electrolytic capacitor, the conductive paste according to the present technology can be used for forming an electrode that is not a thin film (forming an electrode having a thickness of 30 μm or more).
実施形態に示した導電性ペーストは、基板の配線パターン(配線、端子、ランドを含む。)の形成、固体電解コンデンサの電極形成等に用いると有益である。 The conductive paste shown in the embodiment is useful when used for forming a wiring pattern (including wiring, terminals, lands) of a substrate, forming an electrode of a solid electrolytic capacitor, and the like.
Claims (11)
請求項1に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 1, wherein a content of the carbon powder with respect to the entire metal powder is 1% by mass or more.
請求項1または請求項2に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 1 or 2, wherein a content of the carbon powder with respect to the entire metal powder is 2% by mass or less.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to any one of claims 1 to 3, wherein a mixing ratio of the silver powder and the silver-coated copper powder is 70:30 to 20:80 by mass ratio.
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to any one of claims 1 to 4, wherein an average particle diameter of the silver powder is 0.01 µm or more and 15 µm or less, and an average particle diameter of the silver-coated copper powder is 5 µm or more and 15 µm or less. .
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to any one of claims 1 to 5, further comprising a spherical silver powder having an average particle diameter of 10 nm to 1000 nm as the silver powder.
請求項1に記載の導電性ペースト。 The content of the carbon powder with respect to the whole metal powder is 1% by mass or more and 2% by mass or less, and the compounding ratio of the silver powder and the silver-coated copper powder is 70:30 to 20:80 by mass ratio. And the silver content rate with respect to the said electrically conductive paste is 20 mass% or less, The electrically conductive paste of Claim 1.
請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の導電性ペースト。 The thixo index is 6 or more. The conductive paste according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to any one of claims 1 to 8, wherein the carbon powder is at least one selected from ketjen black and acetylene black.
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|---|---|---|---|---|
| WO2020059609A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 日本ケミコン株式会社 | Electrode body, electrolytic capacitor including electrode body, and method of manufacturing electrode body |
| CN114512261A (en) * | 2022-03-29 | 2022-05-17 | 衡阳思迈科科技有限公司 | Low-temperature curing conductive silver paste and preparation method thereof |
| CN116013576A (en) * | 2023-02-10 | 2023-04-25 | 深圳市众诚达应用材料科技有限公司 | Polymer sheet type tantalum capacitor silver paste and preparation method thereof |
| WO2023119843A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Solid electrolytic capacitor element and solid electrolytic capacitor |
| WO2024070142A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Solid electrolytic capacitor element and solid electrolytic capacitor |
| WO2025197706A1 (en) * | 2024-03-22 | 2025-09-25 | ナミックス株式会社 | Conductive paste and solar cell |
-
2014
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020059609A1 (en) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 日本ケミコン株式会社 | Electrode body, electrolytic capacitor including electrode body, and method of manufacturing electrode body |
| WO2023119843A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Solid electrolytic capacitor element and solid electrolytic capacitor |
| CN114512261A (en) * | 2022-03-29 | 2022-05-17 | 衡阳思迈科科技有限公司 | Low-temperature curing conductive silver paste and preparation method thereof |
| CN114512261B (en) * | 2022-03-29 | 2024-04-16 | 衡阳思迈科科技有限公司 | Low-temperature curing conductive silver paste and preparation method thereof |
| WO2024070142A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Solid electrolytic capacitor element and solid electrolytic capacitor |
| CN116013576A (en) * | 2023-02-10 | 2023-04-25 | 深圳市众诚达应用材料科技有限公司 | Polymer sheet type tantalum capacitor silver paste and preparation method thereof |
| CN116013576B (en) * | 2023-02-10 | 2024-09-03 | 深圳众诚达应用材料股份有限公司 | A polymer chip tantalum capacitor silver paste and preparation method thereof |
| WO2025197706A1 (en) * | 2024-03-22 | 2025-09-25 | ナミックス株式会社 | Conductive paste and solar cell |
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