CN101151682B - 导电浆料和使用该导电浆料的布线板 - Google Patents

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Abstract

用于在基板上形成布线电路的导电浆料，以及使用该导电浆料获得的布线板。由于通过丝网印刷等将导电浆料展开到板上，然后干燥和烧结，能够形成导电性良好的电路，所以这种电路广泛地用于电子装置的组件中，该导电浆料通过将金属粉末和玻璃料分散在有机载体中形成。这种浆料带来了以下问题：相对于全部导电浆料，高含量的金属粉末和玻璃料，会例如增加导电浆料的粘度，降低丝网印刷时导电浆料通过丝网印刷板中开口的排出量；而低含量会增加干燥和烧结时的收缩。通过金属粉末和玻璃料的含量为至少85wt％，和用E型旋转粘度计在25℃以1rpm的转速测量时粘度为100Pa·s以上且400Pa·s以下的导电浆料，解决了以上问题。

Description

导电浆料和使用该导电浆料的布线板
技术领域
本发明涉及用于在基板上形成布线电路(wiring circuit)的导电浆料(conductive paste)，以及使用该导电浆料而获得的布线板。
背景技术
主要含有金属粉末作为固体成分的导电浆料，因为它显示出优良的导电性，已经广泛地用于电子装置的部件中，例如当在布线板上形成电路时用作导电路径(electrically conductive path)用物质。对于该导电浆料，可获得通过将例如金属粉末和玻璃料(glass frit)分散在有机载体中制成的糊状导电浆料。然后，通过丝网印刷等将该导电浆料涂覆到陶瓷、玻璃基板等上，以形成布线图案(wiring pattern)。接着，当在高温烧结该导电浆料时，该有机载体蒸发，金属粉末被烧结从而形成连续的膜。因为金属粉末被烧结形成连续的膜，所以这种导电浆料提供优良的导电性。
为了使用该导电浆料在电子装置的部件中获得高密度，需要有效地形成精细布线图案(或精细图案)。专利文献1披露了用于提高要形成的精细图案的精度的一种导电浆料。
专利文献1披露了一种导电浆料，其中利用Brookfield旋转粘度计(Brookfield rotating viscometer)使用4号转子以1rpm的转速测得的粘度(V1rpm)为200Pa·s以上，并且粘度V1rpm与以10rpm的转速测得的粘度V10rpm的比(V1rpm/V10rpm)为2-5。使用具有这样粘度特性的导电浆料使得，按照预定图案涂覆的导电浆料难以滴落(droop down)，由此保证优良的保形性(shapemaintainability)。在该导电浆料中，导电粉末占导电浆料的比优选为80-95wt％。此外，使用这种导电浆料提高了精细图案的形状精度，而没有降低导电浆料的可加工性和适印性(printability)。
专利文献1：特开第2004-139838号公报
发明内容
本发明所要解决的问题
通常，布线时使用的烧结型浆料要求将布线电阻(wiring resistance)抑制至低水平。虽然扩宽线路宽度对将布线电阻抑制至低水平是有效的，但是常常在设计中难以扩宽线路宽度，甚至对缩小线路宽度有强烈的需求。因此，为了将布线电阻抑制至低水平，需要厚厚地涂覆导电浆料，以及降低导电浆料的体积电阻率。需要充分地烧结导电浆料以获得高导电性，并且通常干燥和烧结时导电浆料的收缩是大的，使得烧结后的厚度收缩至涂覆时厚度的约20％。因此，为了抑制干燥和烧结时的收缩，需要增加金属粉末和玻璃料在全部导电浆料中的含量。
但是，如果增加金属粉末和玻璃料在全部导电浆料中的含量，则增加了导电浆料的粘度。这样，当通过丝网印刷在布线板上形成布线图案时，通过丝网印刷板开口的导电浆料的排出速率(discharge rate)降低。结果，难以厚厚地涂覆导电浆料。
当降低金属粉末和玻璃料在全部导电浆料中的含量以减小导电浆料的粘度时，虽然导电浆料的排出性能提高了，但是却进一步加剧了干燥和烧结时的收缩。因此，不能够容易地厚厚地涂覆导电浆料。
因此，本发明的目的是提供一种导电浆料和使用该导电浆料的布线板，所述导电浆料提高导电浆料的排出性能，并且有效地抑制干燥和烧结时的收缩，以确保该导电浆料的厚涂覆。
解决问题的方式
为了达到上述目的，本发明的一方面提供一种主要由金属粉末、玻璃料和有机载体组成的导电浆料。金属粉末和玻璃料的总含量为全部导电浆料的85wt％以上。用E型旋转粘度计在25℃以1rpm的转速测得的粘度为100Pa·s以上和400Pa·s以下。
对于这种构成，可有效地抑制在干燥和烧结导电浆料时涂覆膜的收缩。当通过丝网印刷形成布线图案时，可提高导电浆料的排出性能。因此，可厚厚地涂覆导电浆料。
优选地，金属粉末和玻璃料的总含量为全部导电浆料的90wt％以上。对于该构成，可进一步有效地抑制在干燥和烧结导电浆料时涂覆膜的收缩，从而可容易地厚厚地涂覆该导电浆料。
当金属粉末的BET比表面积(m2/g)以BET表示时，金属粉末的BET和振实密度(g/cm3)满足以下关系：振实密度≥5-BET。对于这种构成，当制备导电浆料时，提高了金属粉末的分散性，也提高了金属粉末的填充密度，从而可容易地厚厚地涂覆该导电浆料。由于导电浆料的粘度增加得到了抑制，所以即使金属粉末和玻璃料的总含量相对于全部导电浆料高，也没有降低导电浆料的排出性能，由此有效地抑制在干燥和烧结导电浆料时涂覆膜的收缩。
优选地，该金属粉末含有基本上为球形的粒子，其初级粒子平均粒径为50nm以下。基本上为球形的粒子的混合量为前述全部金属粉末的1-50wt％。对于此构成，金属粉末的填充密度得到了提高，因此可在低的烧结温度(例如550℃以下)下提高导电性，而且可厚厚地涂覆导电浆料。优选地，该金属粉末由铂、金、铜、银、镍和钯中的一种或多种制成。或者，该金属粉末是这些金属中的一种或多种和其它金属的合金。
有机载体由沸点为200℃以上的溶剂和可溶于该溶剂的树脂组成。对于这种构成，由于所用的溶剂的沸点高，当通过丝网印刷形成图案时，提高了导电性浆料的抗干燥性，丝网印刷板变得不易被堵塞。因此，可提高连续印刷时布线图案的形成精度。
本发明另一方面提供一种具有基板和线路的布线板，其中该线路是通过印刷前述的导电浆料而在基板上形成的。对于这种构成，因为使用前述的导电浆料，所以可获得在基板上形成有高导电性线路的布线板。优选地，该线路的厚度为25μm以上。
附图说明
图1是示出导电浆料烧结时的行为的概念图。
具体实施方式
下面描述本发明优选的实施方式。
本发明的导电浆料主要由金属粉末、玻璃料和有机载体组成。对于金属粉末，使用例如初级粒子平均粒径为0.1μm以上和5μm以下的基本上为球形的粒子。此处所提及的平均粒径是指50％粒径(D50)，并且例如借助于使用激光多普勒方法的粒度分布测量设备(由NIKKISO CO.，LTD制造的NANOTRACK(注册商标)粒度分布测量设备UPA-EX150)测量。基本上为球形的粒子通常不仅是指完全为球形的粒子，也指具有轻微不平坦表面的粒子和具有椭圆形横截面的粒子。
利用E型旋转粘度计使用7号转子在25℃以1rpm的转速测得的本发明导电浆料的粘度(V1rpm)为100Pa·s以上和400Pa·s以下，优选150Pa·s以上和300Pa·s以下。如果导电浆料的前述粘度过高，那么当丝网印刷该导电浆料时，恶化了导电浆料的排出性能。另一方面，如果导电浆料的前述粘度过低，涂覆的导电浆料则容易滴落。即，通过将导电浆料的粘度设置在前述范围内，可提高印刷导电浆料时导电浆料的排出性能。从而，可以厚厚地涂覆导电浆料。
利用E型旋转粘度计使用7号转子在常温(25℃)下以1rpm的转速测得的导电浆料的粘度与以10rpm的转速测得的导电浆料的粘度(V10rpm)的比(V1rpm/V10rpm)优选为2以上和6以下。如果转速为10rpm时的粘度(V10rpm)降低至该粘度比的范围内，那么当丝网印刷该导电浆料时，该导电浆料的排出性能提高。当转速为1rpm时的粘度(V1rpm)在上述粘度范围内(100Pa·s以上至400Pa·s以下)时，涂覆的导电浆料不容易滴落。因此，可在保持最优平整性(leveling performance)的情况下，提高布线图案的形成精度，，由此提高其适印性。
可根据构成有机载体的溶剂类型、构成有机载体的树脂类型、它们的配料比，以及有机载体在全部导电浆料中的含量来调节粘度和粘度比。
为了厚厚地涂覆导电浆料，同时有效地抑制在干燥和烧结时的收缩，需要强化导电浆料中的固体成分含量(金属粉末和玻璃料的含量)。因此，金属粉末和玻璃料的总含量为全部导电浆料的85wt％以上，优选90wt％以上。
通常，在主要由金属粉末、玻璃料和有机载体组成的导电浆料中，金属粉末的填充密度影响导电性。即，当金属粉末的填充密度增加时，可获得烧结致密的涂覆膜，并且如果通过金属粉末形成更多的导电路径，可提高导电浆料的导电性。
如果金属粉末的填充密度增加，那么就可厚厚地涂覆导电浆料。图1是示出导电浆料烧结时的行为的概念图。烧结前的导电浆料含有金属粉末1、玻璃料2和有机粘结剂3。在通过加热进行烧结的过程中，除去了有机粘结剂3，并且玻璃料2流动，从而金属粉末1，以及金属粉末1与基板4彼此粘结。然后，将金属粉末1烧结在一起，从而使涂覆膜收缩。如果金属粉末1的填充密度高，该涂覆膜的收缩量就会降低。这使得可厚厚地形成涂覆的膜。
本发明中当金属粉末的BET比表面积(m2/g)以BET表示时，金属粉末的BET和振实密度(g/cm3)优选满足以下关系：振实密度≥5-BET。对于这种构成，当制备导电浆料时，金属粉末的分散性提高并且金属粉末的填充密度增大，从而能够厚厚地形成涂覆膜。另外，可抑制导电浆料粘度的提高。因此，如果金属粉末和玻璃料的总含量为全部导电浆料的85wt％以上，就可有效地抑制其在干燥和烧结时的收缩，而不会有导电浆料在排出性能方面的降低。
振实密度(tap density)用作金属粉末的填充特性的评价指标。当振实密度增加时，金属粉末填充得更加致密。根据国际标准ISO 3953-1985(E)标准的“Metallic powders-Determination of Tap Density”，通过振动装在容器中的特定量的粉末直到其体积不再减小来计算振实密度，在以上试验之后，以所述粉末的重量除以其体积。
从提高金属粉末的分散性和填充密度的观点来看，振实密度的下限优选为由下式表示的范围：振实密度≥4(g/cm3)。
优选地，金属粉末的BET比表面积为0.1m2/g以上。如果金属粉末的BET比表面积为0.1m2/g以上，那么就提高了所用的基本上为球形的粒子的分散性，并且使导电浆料中基本上为球形的粒子的分散均衡，从而抑制了局部体积电阻的增加，由此提高导电性。BET比表面积的上限不限于任何特定的值，但是优选为3m2/g以下。如果BET比表面积超过3m2/g，基本上为球形的粒子的平均粒径变得过于小，从而难以对金属粉末进行处理而没有任何团聚。
本发明中，可使用两种或更多种具有不同尺寸的基本上为球形的金属粒子以一定比率混合的金属粉末。例如，可通过混合多种具有不同平均粒径(particle diameter)的基本上为球形的粒子来形成该金属粉末，条件是初级粒子(下文中称为“基本上为球形的粒子(A)”)的平均粒径为0.1μm以上且5μm以下。而且，可通过混合基本上为球形的粒子(A)与初级粒子平均粒径为50nm以下的基本上为球形的粒子(下文中称为“基本上为球形的粒子(B)”)来形成该金属粉末。
根据例如湿法还原(wet reduction method)和雾化法获得本发明的基本上为球形的粒子(A)。另一方面，通过对金属化合物进行湿法还原处理得到基本上为球形的粒子(B)。更具体地，通过以下方法获得基本上为球形的粒子(B)：将水溶性金属化合物加到水或水与低级醇的混合物中，然后，加入在其中溶解有还原化合物和表面处理剂的水溶液，然后在30℃以下的温度对其进行搅拌。
如果银粉用作金属粉末，就将硝酸银溶解到纯水和乙醇等量混合的液体中，并且加入氨水以将pH值调至11.3，从而获得透明的硝酸银溶液。接着，将作为还原化合物的L-抗坏血酸和作为分散剂的聚丙烯酸溶于纯水和乙醇等量混合的溶液中。使用分散剂的原因是控制银微粒的析出反应进展，所述银微粒通过还原反应缓慢地析出，从而防止多个微粒团聚成更大的粒子。接着，在将溶解有还原化合物和分散剂的溶液保持在25℃并搅拌的情况下，将前面制备的硝酸银逐渐滴入，从而使银微粒析出，然后通过洗涤和收集该微粒，可获得平均粒径为30nm的球形银粒子。对于其它金属粉末，以相同的操作可获得更细的金属粉末。
当使用两种具有不同尺寸的基本上为球形的金属粒子以一定比率混合的金属粉末时，如果基本上为球形的粒子(B)的含量相对于全部金属粉末小于1wt％，那么基本上为球形的粒子(B)没有散布在基本上为球形的粒子(A)周围，使得有时在烧结时没有形成充分的导电路径。另一方面，如果基本上为球形的粒子(B)的含量超过50wt％，基本上为球形的粒子(B)就完全包围基本上为球形的粒子(A)。因此，虽然可充分提高导电性，但是由于基本上为球形的粒子(B)的用量大而增加了制造成本。因此，优选基本上为球形的粒子(A)的含量为全部金属粉末的50-99wt％，并优选基本上为球形的粒子(B)的含量为全部金属粉末的1-50wt％。另外，更优选地，基本上为球形的粒子(A)的含量为全部金属粉末的90-97wt％，并且更优选地，基本上为球形的粒子(B)的含量为3-10wt％。
对于这种构成，具有50nm以下小粒径的基本上为球形的粒子(B)填充在具有粒度相对较大的基本上为球形的粒子(A)之间，从而增加了金属粉末的填充密度。因此，能够提高低烧结温度(例如550℃以下)下的导电性，并且能够厚厚地涂覆导电浆料。另外，通过在上述含量范围内使用基本上为球形的粒子(A)和基本上为球形的粒子(B)，可以抑制制造成本。
通常，使用添加剂例如触变剂(thixotropy agent)调节前述粘度或粘度比。但是，在本发明中，具有优良的分散性、大的比表面积和50nm以下的初级粒子平均粒径的基本上为球形的粒子(B)起到触变剂的作用。因此，在本发明中，通过使用基本上为球形的粒子(B)消除了使用导电性比金属粉末差的添加剂的需要。因此，能够调节粘度或粘度比，而不降低全部导电浆料的导电性。即，可降低转速为10rpm时的粘度，同时可增加转速为1rpm时的粘度。
玻璃料是用于提高所形成的图案和基板之间的粘结力的粘结剂。虽然玻璃料的混合量可以是微小的，但由于要保证导电浆料和基板之间的粘结力，优选玻璃料的含量为金属粉末和玻璃料总量的0.1wt％以上且15wt％以下。
玻璃料的操作点用作玻璃料熔融和分散的温度的指标，并且优选为520℃以下，这是因为如果设置为等于或小于520℃，操作点降低了烧结温度，从而能够获得低温烧结性和高导电性。本发明的操作点是指加热升温时玻璃料被软化至预定粘度(约104Pa·s)时的温度。
玻璃料的平均粒径不限于任何特性尺寸，但是优选为0.3μm以上且5μm以下。如果玻璃料的平均粒径超过5μm，就使得金属粉末和玻璃料的分散性劣化。如果玻璃料的平均粒径小于0.3μm，就会发生玻璃料的二次团聚，从而玻璃料的分散性降低。因此在一些情况下烧结会进行得不均匀。使用平均粒径在前述范围内的玻璃料使得能够获得高导电性，这是因为玻璃料难以偏析(segregate)，并且其在导电浆料中的分散性是优良的。
玻璃料的类型可选自市售的玻璃料。从环保的观点来看，优选使用不含铅的玻璃料。对于不含铅的玻璃料，优选使用铋基或锌基材料。
本发明中使用的有机载体是树脂和溶剂的混合物。该有机载体要求具有使金属粉末和玻璃料保持均匀混合状态的特性。另外，当通过丝网印刷将导电浆料涂覆到基板时，该有机载体要求具有匀化该导电浆料的特性，从而防止印刷图案的模糊和流动，并提高导电浆料从丝网印刷板的排出性能和分离性。
因此，从保持特性的观点来看，优选地，使用通过将纤维素类树脂或丙烯酸类树脂溶于溶剂而制备的有机载体。更具体地，优选乙基纤维素和硝化纤维素作为树脂，从安全、稳定性等观点来看，乙基纤维素是尤其优选的。可将这些树脂彼此混合。从保持特性的观点来看，优选乙基纤维素的含量相对于构成有机载体的溶于溶剂中的所有树脂组分的60wt％以上，更优选为80wt％以上和100wt％以下。
如上所述，可用构成有机载体的树脂调节导电浆料的粘度和粘度比。
如果该树脂是可溶的并且对在其上涂覆导电浆料的基板无腐蚀性，并且使用低挥发性溶剂，那么就会提高导电浆料的抗干燥性以及印刷加工性(printworkability)。因此，从保持特性的观点来看，对于溶剂，有机溶剂例如丁基卡必醇、乙酸丁基卡必醇酯(butyl carbitol acetate)、二甘醇单乙醚乙酸酯和邻苯二甲酸二乙酯是优选的。当通过丝网印刷形成图案时，沸点为200℃以上并且难挥发的有机溶剂例如二甘醇单乙醚乙酸酯、乙酸丁基卡必醇酯和松油醇是优选的。由于使用这种具有高沸点的溶剂提高了导电浆料的抗干燥性，并且使得例如通过丝网印刷形成布线图案时丝网印刷板难以堵塞，所以可提高连续印刷时布线图案的形成精度。
有机载体相对于全部导电浆料的含量不限于任何特定的值，但是可根据丝网印刷等印刷方法合适地调节该含量。当通过丝网印刷形成布线图案时，可使用有机载体，在该有机载体中，分子量为10000-20000的乙基纤维素例如以5-20wt％的比例溶于二甘醇单乙醚乙酸酯中。
在本发明中，可使用各种类型的添加剂例如常规用于导电浆料的触变剂、流平剂、增塑剂来调节导电浆料的流变学行为。例如，在通过丝网印刷连续印刷时，导电浆料的抗干燥性是重要的特性，并且可通过加入增塑剂来提高导电浆料的抗干燥性。
当在基板(玻璃基板等)上形成具有高导电性的线路或电路例如电极时，可合适地使用本发明的导电浆料。更具体地，根据已知的印刷方法(丝网印刷方法是特别优选的)将本发明的导电浆料涂覆到基板上，以形成布线图案。接着，通过高温烧结导电浆料将金属粉末烧结到一起，以在基板上形成所需的线路或电路例如电极，从而获得布线板。
本发明的导电浆料具有优良的特性，可有效地抑制当干燥或烧结导电浆料时涂覆膜的收缩，并可提高导电浆料的排出性能。因此，当制造在基板上具有多个线路的布线板时，可合适地使用本发明的导电浆料，形成具有高导电性且厚度为25μm以上的布线图案。
实施例
下面，将参考实施例和对比例描述本发明。本发明不限于这些实施例，可根据本发明的精神改进或改变这些实施例，而这些变化形式和改变也包括在本发明的范围内。
(实施例1-5)
对于有机载体，通过加热使乙基纤维素(分子量为15000)溶于二甘醇单乙醚乙酸酯中，制备树脂含量密度为6、8或10wt％的溶液。接着，向该溶液加入银粉作为金属粉末，并且用旋转搅拌消泡设备(rotating agitationdefoaming apparatus)将其均匀混合，并且还加入玻璃料，继续搅拌。目视检查，确定这些组分均匀之后，使该溶液通过三辊机以制备下表1的实施例1-5中所示的导电浆料。没有观察到实施例1-5的导电浆料中在标准条件下的外观异常。表1示出实施例1-5中各个组分的种类和混合量。
在实施例1-5中，银粉和玻璃料的总含量为全部导电浆料的91wt％。作为用自动比表面积测量设备(由MALVERN制造，GEMINI2375)测量的结果，实施例1-3的制备中使用的银粉的BET比表面积为0.3m2/g，而实施例4、5的银粉的BET比表面积为1.1m2/g。作为根据ISO 3953-1985(E)标准的“Metallic powders-Determination of Tap Density”计算的结果，实施例1-3的制备中使用的银粉的振实密度为5.0g/cm3，而实施例4、5的银粉的振实密度为5.2g/cm3。
接着，测量每种导电浆料在转速为1rpm时的粘度。更具体地，该粘度利用E型旋转粘度计(由TOKI SANGYO CO.，LTD.制造，TV-20型粘度计锥板型(TVE-20H))使用7号转子在常温(25℃)测量。
接着，使用刮刀(doctor blade)将实施例1-5的导电浆料样品涂覆于宽度50mm×长度100mm的玻璃基板(由ASAHI GLASS CO.，LTD.制造，PD200)，以形成膜，并且测量每个膜的厚度。将玻璃基板置于常温浴中，并在150℃加热30分钟以使溶剂挥发干燥，并测量膜厚。然后，将玻璃基板转移到烧结温度为500℃的烧结炉中，并加热30分钟。烧结之后，测量膜厚和体积电阻以评价导电性。使用湿膜厚度计(由COTEC CO.，LTD制造，E-3230-4)测量溶剂涂覆时的膜厚。使用表面粗糙度测量设备(由TOKYOSEIMITSU CO.，LTD.制造，SURFCOM13OA)测量干燥和烧结后的膜厚。然后，根据以下方程计算导电浆料在干燥和烧结时涂覆膜的收缩百分比。
干燥时涂覆膜的收缩百分比＝100(1-干燥后的膜厚/涂覆时的膜厚)
烧结时涂覆膜的收缩百分比＝100(1-烧结后的膜厚/涂覆时的膜厚)
根据四端子法测量电阻，并且用激光显微镜(由KEYENCE制造，VK-8510)测量线的横截面，以计算它的体积电阻率。视觉观察当使用刮刀将导电浆料涂覆于玻璃基板时所形成的膜的状态，评价实施例1-5的每种导电浆料的成膜性都是优良的。
接着，使用实施例1-5的导电浆料，借助于丝网印刷机(由NEWLONGSEIMITSU KOGYO CO.，LTD.制造，LS-150TVA)将预定图案印刷于玻璃基板(由ASAHI GLASS CO.，LTD制造，PD200)上，以形成线路。在该丝网印刷中，使用具有SUS325筛网(直径28mm，开口41μm)的丝网印刷板(由TOKYOPROCESS SERVICE CO.，LTD.制造)。在丝网印刷板的图案中，它的线路(线)宽度为250μm(丝网印刷板的设计值)，线路间距(线间距)为400μm，线路长度为90mm。
接着，使用常温浴，在将基板在150℃加热30分钟以使溶剂挥发之后，将其转移至烧结温度为500℃的烧结炉，加热烧结30分钟。烧结之后，使用表面粗糙度测量设备(由TOKYO SEIMITSU KABUSHIKI KAISHA制造，SURFCOM13OA)测量膜厚。
评价每种导电浆料的适印性。更具体地，目视观察上述丝网印刷中的任何瑕疵例如薄斑(thin spot)、污点(blur)。对于评价指标，○：无瑕疵，×：发现瑕疵。
(对比例1)
进行与实施例1相同的操作，所不同的是，制备有机载体树脂含量密度为20wt％的溶液，以制备导电浆料和线路，并且分别进行评价。没有观察到制备的导电浆料中在标准条件下的外观异常。银粉和玻璃料的总含量为全部导电浆料的91wt％。作为自动比表面积测量设备(由MALVERN制造，GEMINI 2375)的结果，使用的银粉的BET比表面积为0.3m2/g。作为根据ISO 3953-1985(E)标准的“Metallic powders-Determination of Tap Density”计算的结果，使用的银粉的振实密度为5.0g/cm3。
(对比例2)
进行与实施例1相同的操作，所不同的是，对于有机载体，通过加热将分子量为15000的乙基纤维素溶于二甘醇单乙醚乙酸酯中，以制备树脂含量密度为10wt％的溶液，制备导电浆料和线路，并且分别进行评价。没有观察到制备的导电浆料中在标准条件下的外观异常。银粉和玻璃料的总含量为全部导电浆料的83wt％。作为用自动比表面积测量设备(由MALVERN制造，GEMINI 2375)测量的结果，使用的银粉的BET比表面积为0.3m2/g。根据ISO 3953-1985(E)标准的“Metallic powders-Determination of Tap Density”，计算使用的银粉的振实密度为5.0g/cm3。
(对比例3)
以与实施例3相同的方式，所不同的是，使用表1中所示的类型和量的银粉，制备导电浆料。在本对比例中，根据上述评价方法评价，导电浆料的成膜性是不可接受的。即，粘度过高，并且导电浆料的排出性能降低，从而没有形成膜。因此，不能进行实施例1中描述的各个评价。银粉和玻璃料的总含量为全部导电浆料的91wt％。作为用自动比表面积测量设备(由MALVERN制造，GEMINI 2375)测量的结果，使用的银粉的BET比表面积为2.4m2/g。根据ISO 3953-1985(E)标准的“Metallic powders-Determination ofTap Density”，计算使用的银粉的振实密度为1.6g/cm3。上述结果在表1中示出。
组成    实施例1     实施例2    实施例3     实施例4    实施例5    对比例1    对比例2 对比例3
有机载体     树脂A*1     0.6     0.8     1.0     0.8     0.8     2.0     2.0     1.0
    溶剂*2     9.4     9.2     9.0     9.2     9.2     8.0     18.0     9.0
银粉     银粒子*3     100     100     100     50     47.5     100     100     -
    银粒子*4     -     -     -     50     47.5     -     -     -
    银粒子*5     -     -     -     -     -     -     -     100
    银粒子*6     -     -     -     -     5     -     -     -
  玻璃料(无铅)     样品A*7     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5
  银粉和玻璃料相对于全部导电浆料的含量(％)     91     91     91     91     91     91     83     91
特性 银粉的特性     振实密度(g/cm<sup>3</sup>)     5.0     5.0     5.0     5.2     5.2     5.0     5.0     1.6
    BET比表面积(m<sup>2</sup>/g)     0.3     0.3     0.3     1.1     1.1     0.3     0.3     2.4
    5-BET比表面积     4.7     4.7     4.7     3.9     3.9     4.7     4.7     2.6
    成膜性     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     *8
    粘度(Pa·S)     1rpm     124     167     231     216     224     452     72     *9
收缩百分比(％)     干燥时     42     44     47     43     45     45     59
烧结时 61 60     62     61     60     60     68
    膜厚度(μm)     41.2     42.8     38.8     39.2     43.0     42.8     31.6
    体积电阻率     烧结温度500℃     3.2     3.2     3.2     2.8     2.1     3.2     3.2
丝网印刷的评价     线路宽度(μm)     320     304     296     292     291     260     360
    膜厚度(μm)     32.4     33.6     32.0     30.6     30.2     22.4     12.4
    适印性     ○     ○     ○     ○     ○     ×     ×
*1：乙基纤维素(MW：15000)
*2：二甘醇单乙醚乙酸酯
*3：基本上为球形，平均粒径：2.6μm振实密度：5.0g/cm3，BET比表面积：0.3m2/g
*4：基本上为球形，平均粒径：0.5μm振实密度：5.0g/cm3，BET比表面积：1.9m2/g
*5：基本上为球形，平均粒径：0.3μm振实密度：1.6g/cm3，BET比表面积：2.4m2/g
*6：球形，平均粒径：30nm，BET比表面积：5.7m2/g
*7平均粒径：1.5μm，操作点：475℃
*8：没有形成膜
*9：不可测
在实施例1-5中，银粉和玻璃料的总含量为全部导电浆料的90wt％以上，转速为1rpm时的粘度为100Pa·s以上至400Pa·s以下，抑制了干燥和烧结导电浆料时涂覆膜的收缩。而且，当通过丝网印刷形成布线图案时，导电浆料的适印性优良，并且能够将该导电浆料以30μm-35μm的厚度厚厚地涂覆。而且，体积电阻为3.2×106μΩ·cm以下。即，实施例1-5显示出高导电性。
另一方面，对比例1(其中增加作为有机载体树脂组分的乙基纤维素的量)有效地抑制了导电浆料在干燥和烧结时涂覆膜的收缩，并且显示出高导电性。但是，由于在转速为1rpm时的粘度超过400Pa·s，形成布线图案时导电浆料的排出性能降低，从而不能够厚厚地涂覆导电浆料。认为这是因为乙基纤维素的增加提高了导电浆料的粘度。
对比例2也有效地抑制了干燥和烧结导电浆料时涂覆膜的收缩，并且显示出高导电性。但是，由于在1rpm转速时的粘度小于100Pa·s，形成布线图案时导电浆料的粘度过于低，从而涂覆的导电浆料易于滴落。结果，不能够厚厚地涂覆导电浆料。认为这是因为银粉和玻璃料相对于全部导电浆料的总含量比实施例1-5中的低。
在实施例1-5中，金属粉末的振实密度满足关系：振实密度≥5-BET，当通过丝网印刷形成布线图案时，导电浆料的适印性是优良的，并且可以30μm-35μm厚厚地涂覆该导电浆料。而且表明，能够抑制在干燥和烧结导电浆料时涂覆膜的收缩，而不降低任何导电浆料的适印性。
另一方面，在对比例3中，金属粉末的振实密度不满足关系：振实密度≥5-BET，导电浆料的成膜性评价为差。认为这是因为，由于使用的银粉都是平均粒径为30nm的基本上为球形的粒子，振实密度过于低(1.6g/cm3)，以致没有抑制导电浆料粘度的升高。
实施例5显示出比实施例4高的银粉填充密度，在实施例5中银粉包括基本上为球形的粒子，该粒子的初级粒子平均粒径为30nm，并且基本上为球形的粒子的混合量为全部金属粉末的5wt％，在实施例4中没有使用基本上为球形的粒子。因此，明显看出，能够提高低烧结温度(450℃)时的导电性。

Claims (6)

1.一种导电浆料，其主要由金属粉末、玻璃料和有机载体组成，其特征在于，所述金属粉末和玻璃料的总含量为全部导电浆料的85wt％以上，并且用E型旋转粘度计在25℃以lrpm的转速测量时粘度为100Pa·s以上且400Pa·s以下，
其中当所述金属粉末的BET比表面积(m2/g)以BET表示时，该金属粉末的BET和振实密度(g/cm3)满足以下关系：振实密度≥5-BET，并且所述金属粉末的BET比表面积(m2/g)为0.3m2/g以上和1.1m2/g以下，
其中所述有机载体由沸点为200℃以上的溶剂和可溶于该溶剂中的树脂构成，所述溶剂选自丁基卡必醇、乙酸丁基卡必醇酯、松油醇、二甘醇单乙醚乙酸酯和邻苯二甲酸二乙酯，所述树脂选自丙烯酸类树脂、乙基纤维素和硝化纤维素。
2.权利要求1的导电浆料，其特征在于，所述金属粉末和玻璃料的总含量为全部导电浆料的90wt％以上。
3.权利要求1的导电浆料，其特征在于，该金属粉末含有基本上为球形的粒子，其初级粒子平均粒径为50nm以下，并且基本上为球形的粒子的混合量为全部金属粉末的1-50wt％。
4.权利要求1的导电浆料，其特征在于，该金属粉末选自铂、金、银、铜、镍和钯中的一种或多种，或所列金属中的一种或多种与其它金属的合金。
5.一种布线板，其特征在于，具有基板和线路，该线路是通过印刷权利要求1至4中任一项的导电浆料而在基板上形成的。
6.权利要求5的布线板，其特征在于，该线路的厚度为25μm以上。
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