CN105869704B - 导电性浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异的烧结型导电性浆料。本发明的导电性浆料包含(A)银粉、(B)玻璃料、(C)有机粘合剂、以及(D)包含铜、锡、以及锰的粉末。本发明的导电性浆料优选相对于100质量份的所述(A)银粉,含有0.1~5.0质量份的所述(D)粉末。
Description
本申请是申请号:201380054091.0,PCT申请号:PCT/JP2013/078260,申请日:2013.10.18,发明名称:“导电性浆料”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及能够用于例如印刷线路板的导体图案的形成的烧结型导电性浆料。
背景技术
已知在由有机粘合剂与溶剂构成的媒介物中分散有金属颗粒的导电性浆料。导电性浆料用于印刷线路板的导体图案的形成与电子部件的电极的形成等。此种导电性浆料可以大致分为树脂硬化型与烧成型。树脂硬化型的导电性浆料是通过树脂的硬化从而金属颗粒的彼此接触来确保导电性的导电性浆料。烧成型的导电性浆料是通过烧成从而金属颗粒之间的烧结来确保导电性的导电性浆料。
作为导电性浆料中包含的金属颗粒,使用有例如铜粉或银粉。铜粉具有导电性优异而且比银粉廉价的优点。但是,因为铜粉容易在大气环境下氧化,所以具有以下缺点:例如,在基板上形成了导体图案之后,必须利用保护材料覆盖导体图案的表面。另一方面,银粉虽然具有在大气中稳定、而且能够通过在大气环境下进行烧成从而形成导体图案的优点,但是具有容易发生电迁移的缺点。
作为防止电迁移的技术,在专利文献1中,公开了一种以银粉为主导电材料的导电性涂料,其特征在于,相对于100质量份的银粉包含有1~100质量份的锰和/或锰合金的粉末。在专利文献2中,公开了一种导电性浆料,其特征在于,包含粘合剂树脂、Ag粉末、以及选自Ti、Ni、In、Sn、Sb中的至少一种金属或者金属化合物。
但是,在专利文献1、2中公开的导电性浆料向基板的密合性以及焊接耐热性不充分,因此,在用于形成基板上的导体图案时,存在实用性方面的问题。
因此,作为提高导电性浆料的焊接耐热性的技术,在专利文献3中,公开有一种导电性浆料,其特征在于,银粉被包含抑制银的烧结的第一金属成分与促进银的烧结的第二金属成分的材料覆盖。
但是,在专利文献3中公开的导电性浆料虽然在一定程度上提高了焊接耐热性,但也抑制了银的烧结性,因此,存在通过对导电性浆料进行烧成而获得的导体图案的导电性下降的问题。另外,因为必须进行在银粉的表面覆盖金属材料的工序,所以存在制造工序变得复杂的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利文献特开昭55-149356号公报;
专利文献2:日本专利文献特开2003-115216号公报;
专利文献3:日本专利文献特开2006-196421号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异的烧结型导电性浆料。
用于解决问题的方法
本发明的众发明人针对能够充分满足耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性的烧结型导电性浆料进行了不懈研究。结果,发现在银粉、玻璃料、以及有机粘合剂的基础上,添加包含铜、锡、以及锰的粉末的方法是有效的,从而完成了本发明。
本发明如下所述。
(1)一种导电性浆料,其特征在于,包含以下(A)~(D)成分。
(A)银粉;
(B)玻璃料;
(C)有机粘合剂;
(D)包含铜、锡、以及锰的粉末。
(2)如上述(1)所述的导电性浆料,所述(D)粉末是包含铜、锡、以及锰的金属混合粉。
(3)如上述(1)所述的导电性浆料,所述(D)粉末是包含铜、锡、以及锰的合金粉。
(4)如上述(1)所述的导电性浆料,所述(D)粉末是包含铜、锡、以及锰的化合物粉。
(5)如上述(1)至(4)中任一项所述的导电性浆料,所述(D)粉末包含铜、锡、以及锰中的一种以上的氧化物或者氢氧化物。
(6)如上述(1)至(5)中任一项所述的导电性浆料,相对于100质量份的所述(A)银粉,含有0.1~5.0质量份的所述(D)粉末。
(7)如上述(1)至(6)中任一项所述的导电性浆料,将铜的含量设为1时的锡的含量以质量比计为0.01~0.3。
(8)如上述(1)至(7)中任一项所述的导电性浆料,将铜的含量设为1时的锰的含量以质量比计为0.01~2.5。
(9)如上述(1)至(8)中任一项所述的导电性浆料,所述(A)银粉的平均粒径为0.1μm~100μm。
(10)如上述(1)至(9)中任一项所述的导电性浆料,还含有(E)氧化钴。
(11)如上述(1)至(10)中任一项所述的导电性浆料,还含有(F)氧化铋。
(12)如上述(1)至(11)中任一项所述的导电性浆料,粘度在50~700Pa·s。
(13)一种印刷线路板,其是通过在基板上涂布了上述(1)至(12)中任一项所述的导电性浆料之后,以500~900℃的温度对该基板进行烧成获得的。
(14)一种电子装置,其是通过在上述(13)所述的印刷线路板上焊接电子部件获得的。
发明效果
根据本发明,能够提供一种耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异的烧结型导电性浆料。
附图说明
图1是用于说明导电性浆料的耐电迁移性的评价方法的图。
具体实施方式
以下,针对用于实施本发明的方式进行详细说明。
本发明的实施方式涉及的导电性浆料的特征在于,包含:
(A)银粉;
(B)玻璃料;
(C)有机粘合剂;
(D)含有铜、锡、以及锰的粉末。
(A)银粉
本发明的导电性浆料包含(A)银粉作为导电性颗粒。作为本发明中的银粉,可以使用由银或者包含银的合金构成的粉末。银粉颗粒的形状没有特殊限定,可以使用例如球状、颗粒状、薄片状、或者鳞片状的银粉颗粒。
在本发明中使用的银粉的平均粒径优选为0.1μm~100μm,更优选为0.1μm~20μm,最优选为0.1μm~10μm。在此,所述的平均粒径是指利用激光衍射散射式粒度分布测定法获得的体积基准的中位径(d50)。
为了使导电性浆料体现出高导电性,优选增大导电性浆料中包含的银粉的粒径。但是,当银粉的粒径过大时,会损害导电性浆料向基板的涂布性和操作性。因此,只要不损害导电性浆料向基板的涂布性和操作性,优选使用粒径大的银粉。综合考虑这些情况,优选在本发明中使用的银粉的平均粒径在上述范围内。
银粉的制造方法没有特别限定,例如,可以使用还原法、粉碎法、电解法、雾化法、热处理法、或者它们的组合来进行制造。薄片状的银粉例如可以通过利用球磨机压碎球状或者粒状的银颗粒来制造。
(B)玻璃料
本发明的导电性浆料含有(B)玻璃料。由于导电性浆料含有玻璃料,通过对导电性浆料进行烧成获得的导体图案向基板的密合性提高。在本发明中使用的玻璃料没有特别限定,但是优选使用软化点300℃以上、更优选软化点400~1000℃、进一步优选软化点400~700℃的玻璃料。玻璃料的软化点可以使用热重量测定装置(例如BRUKERAXS公司制造的TG-DTA2000SA)进行测定。
作为玻璃料的例子,具体而言,可以举例出硼硅酸铋系、硼硅酸碱金属系、硼硅酸碱土类金属系、硼硅酸锌系、硼硅酸铅系、硼酸铅系、硅酸铅系、硼酸铋系、硼酸锌系等的玻璃料。玻璃料出于对环境的考虑而优选无铅材料,作为无铅材料的例子,可以举出硼硅酸铋系、硼硅酸碱金属系等的玻璃料。
玻璃料的平均粒径优选为0.1~20μm,更优选为0.2~10μm,最优选为0.5~5μm。在此,所述的平均粒径是指利用激光衍射散射式粒度分布测定法获得的体积基准的中位径(d50)。
在本发明的导电性浆料中,(B)玻璃料的含量相对于100质量份的(A)银粉优选为0.01~20质量份,更优选为0.1~10质量份。当玻璃料的含量小于该范围时,通过对导电性浆料进行烧成获得的导体图案向基板的密合性下降。相反,当玻璃料的含量大于该范围时,通过对导电性浆料进行烧成获得的导体图案的导电性下降。
(C)有机粘合剂
本发明的导电性浆料含有(C)有机粘合剂。本发明中的有机粘合剂用于在导电性浆料中将银粉彼此粘合,而且,在烧成导电性浆料时被烧去。作为有机粘合剂,没有特别的限定,可以使用例如热硬化性树脂或者热塑性树脂。
作为热硬化性树脂,例如,可以使用环氧树脂、聚氨酯树脂、乙烯基酯树脂、有机硅树脂、酚树脂、尿素树脂、密胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚酰亚胺树脂等。
作为热塑性树脂,例如,可以使用乙基纤维素、硝基纤维素等的纤维素系树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、饱和聚酯树脂、丁酸酯树脂、聚乙烯醇、羟丙基纤维素等。
这些树脂也可以不单独使用,可以混合使用两种以上。
在本发明的导电性浆料中,(C)有机粘合剂的含量相对于100质量份的(A)银粉优选为0.5~30质量份,更优选为1.0~10质量份。
当导电性浆料中的(C)有机粘合剂的含量在上述范围内时,导电性浆料向基板的涂布性提高,能够高精度地形成微细的图案。另一方面,当(C)有机粘合剂的含量超过上述范围时,导电性浆料中包含的有机粘合剂的量过多,因而存在烧成后所获得的导体图案的致密性下降的情况。
(D)包含铜、锡、以及锰的粉末
本发明的导电性浆料含有(D)包含铜、锡、以及锰的粉末。该(D)粉末可以是包含铜、锡、以及锰的金属混合粉,也可以是包含铜、锡、以及锰的合金粉,也可以是包含铜、锡、以及锰的化合物粉。
包含铜、锡、以及锰的金属混合粉是指铜或者铜合金、锡或者锡合金、以及锰或者锰合金的混合粉。
包含铜、锡、以及锰的合金粉是指包含铜、锡、以及锰的合金粉末。
包含铜、锡、以及锰的化合物粉是指包含铜的化合物、锡的化合物、以及锰的化合物的粉末。
(D)粉末中包含的铜、锡、以及锰可以分别是金属单质,也可以是氧化物。例如,铜可以是金属单质(Cu),也可以是氧化物(例如CuO)。锡可以是金属单质(Sn),也可以是氧化物(例如SnO)。锰可以是金属单质(Mn),也可以是氧化物(例如MnO)。
另外,(D)粉末中包含的铜、锡、以及锰可以是在烧成导电性浆料时变成氧化物的化合物(例如氢氧化物)。例如,铜可以是Cu(OH)2。锡可以是Sn(OH)2。锰可以是Mn(OH)2。
锰金属单质的硬度非常高,因此,难以获得粒径均匀的金属粉。因此,优选锰以氧化物(例如MnO)或者合金的形态存在。
根据本发明,添加极少量的锰和锡即可产生效果。因此,为了使(D)包含铜、锡、以及锰的粉末在导电性浆料中均匀分散,优选使用锰和锡的合金粉。
由于导电性浆料含有(D)包含铜、锡、以及锰的粉末,所以导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性全部提高。这样的划时代的效果是由本申请的众发明人首先发现的。虽然获得这样的效果的原因尚不明确,但是,能够获得这样的效果这一事实却是本申请的众发明人通过实验所确定的。
在本发明的导电性浆料中,(D)包含铜、锡、以及锰的粉末的含量相对于100质量份的(A)银粉优选为0.1~5.0质量份,更优选为0.2~3.0质量份,进一步优选为0.3~1.0质量份。
当导电性浆料中的(D)包含铜、锡、以及锰的粉末的含量在上述范围内时,导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性显著提高。
在本发明的导电性浆料中,铜(Cu)的元素换算含量相对于100质量份的(A)银粉优选为0.005~2.85质量份,更优选为0.015~2质量份。
在本发明的导电性浆料中,锡(Sn)的元素换算含量相对于100质量份的(A)银粉优选为0.0025~2.85质量份,更优选为0.015~1质量份,进一步优选为0.02~0.075质量份。
在本发明的导电性浆料中,锰(Mn)的元素换算含量相对于100质量份的(A)银粉优选为0.0001~0.9质量份,更优选为0.0003~0.7质量份。
在本发明的导电性浆料中,将铜的含量设为1时的锡的元素换算含量以质量比计优选为0.01~0.3。
在本发明的导电性浆料中,将铜的含量设为1时的锰的元素换算含量以质量比计优选为0.01~2.5。
通过在上述范围内调整铜、锡、以及锰的含量,导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性进一步提高。另外,在导电性浆料在含有铜、锡、以及锰的情况下,与仅含有其中的两种成分的情况相比,导电性浆料的焊接润湿性提高。
本发明的导电性浆料为了调整粘度等,也可以含有溶剂。
作为溶剂,例如,举例有甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)等醇类、醋酸乙烯酯等有机酸类、甲苯、二甲苯等芳族烃类、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等N-烷基吡咯烷酮类、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等酰胺类、甲乙酮(MEK)等酮类、萜品醇(TEL)、丁基卡必醇(BC)等环状碳酸酯类、以及水等。
溶剂的含量没有特别限定,但是相对于100质量份的(A)银粉优选为1~100质量份,更优选为5~60质量份。
本发明的导电性浆料的粘度优选为50~700Pa·s,更优选为100~300Pa·s。通过在该范围内调整导电性浆料的粘度,导电性浆料向基板的涂布性和操作性变得良好,从而能够以均匀的厚度向基板涂布导电性浆料。
本发明的导电性浆料也可以含有其他添加剂,例如,分散剂、流变调整剂、颜料等。
本发明的导电性浆料可以还含有:无机充填剂(例如,气相二氧化硅、碳酸钙、滑石等)、偶联剂(例如,γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、四辛基双(亚磷酸双十三烷酯)钛酸盐等钛酸盐偶联剂等)、硅烷单体(例如,三(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)异氰脲酸酯)、增塑剂(例如,端羧基聚丁二烯-丙烯腈等共聚物、有机硅橡胶、有机硅橡胶粉末、有机硅树脂粉末、丙烯酸树脂粉末等树脂粉末)、阻燃剂、抗氧化剂、消泡剂等。
本发明的导电性浆料也可以含有金属氧化物。作为金属氧化物,举例有氧化铜、氧化铋、氧化锰、氧化钴、氧化镁、氧化钽、氧化铌、氧化钨等。在这些金属氧化物中,氧化钴提高焊接耐热性。氧化铋促进银粉的烧结,而且提高焊接润湿性。
可以通过使用例如捣碎机、罐式球磨机、三辊轧机、旋转式混合机,双轴搅拌机等对上述各成分进行混合来制造本发明的导电性浆料。
接下来,针对使用本发明的导电性浆料在基板上形成导体图案的方法进行说明。
首先,将本发明的导电性浆料涂布在基板上。涂布方法是任意的,例如,可以使用滴涂、喷涂、孔版印刷、丝网印刷、针转印、冲印等公知的方法来进行涂布。
在基板上涂布了导电性浆料之后,将基板投入至电炉等。然后,以500~1000℃、更优选600~1000℃、进一步优选700~900℃对基板上涂布的导电性浆料烧成。由此,导电性浆料中包含的银粉彼此烧结,而且导电性浆料中包含的有机粘合剂等成分被烧掉。
利用这样的方法获得的导体图案的导电性非常高。而且,耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异。
本发明的导电性浆料能够用于电子部件的电路形成和电极形成、或电子部件向基板的接合等。例如,能够用于印刷线路板的布线电路的形成和层叠陶瓷电容器的外部电极的形成等。另外,本发明的导电性浆料能够用于LED反射板用的氧化铝基板上的导体图案(电路图案)的形成。在这些用途中,因为在利用导电性浆料形成的导体图案上焊接有部件、引线等,所以能够发挥本发明的导电性浆料的良好的焊接耐热性。因此,通过使用本发明的导电性浆料,能够制造电气性能优异的印刷线路板和电子产品。
实施例
以下,针对本发明的实施例和比较例进行说明。
[导电性浆料的原料]
按照表1和表2中记载的实施例1~12和表3中记载的比较例1~7的比例对下述(A)~(F)成分进行混合来制备导电性浆料。需要说明的是,表1~3所示的各成分的比例全部以质量份表示。
(A)银粉
平均粒径为5μm的球状银粉。
(B)玻璃料
平均粒径5.2μm、软化点在440℃的Bi2O3·B2O3系玻璃料。
(C)有机粘合剂
作为有机粘合剂,使用有通过将乙基纤维素树脂溶解于丁基卡必醇的物质。乙基纤维素树脂与丁基卡必醇的混合比为30:70(质量比)。
(D-1)包含铜、锡、以及锰的合金粉
按照Cu:Mn:Sn=90.5:7.0:2.5的组成,利用气体雾化法制造的平均粒径为3μm的球状合金粉。
(D-2)包含铜、锡、以及锰的金属混合粉
铜:平均粒径为3μm的球状铜粉
锡:平均粒径为3μm的球状锡粉
锰:平均粒径为3μm的球状锰粉
(D-3)包含铜、锡、以及锰的氧化物的混合粉
混合了氧化铜(II)、氧化锡(IV)、以及氧化锰(IV)的粉末。
(E)氧化钴
平均粒径为3μm的CoO(氧化钴(II))粉末
(F)氧化铋
平均粒径为3μm的Bi2O3(氧化铋(III))粉末
[导体图案的制作]
利用孔版印刷法将实施例1~12和比较例1~7的导电性浆料涂布在氧化铝基板上。图1的(a)示出了涂布在氧化铝基板上的导电性浆料的形状(图案)。
接下来,如图1的(b)所示,将氧化铝基板投入至电炉中以850℃的温度烧成60分钟。由此,在氧化铝基板上制作出顶端部间隔约1.5mm的两个导体图案。
[耐电迁移性的测定]
依照以下的顺序测定使用实施例1~12和比较例1~7的导电性浆料而制作的导体图案的耐电迁移性。
首先,如图1的(c)所示,滴加超纯净水,覆盖导体图案的顶端部。
接着,如图1的(d)所示,在两个导体图案之间施加电压(40V,0.1A)。
然后,测定在两个导体图案之间流动的电流值从0到达到短路(short)所用的时间,重复五次这样的测定而计算出其平均值。
达到短路所用的时间越长,意味着导体图案的耐电迁移性越优异。当达到短路所用的时间在30秒以上时,将耐电迁移性评价为优异。
[焊接耐热性的测定]
按照JISC0054《表面贴装部件(SMD)的焊接性、电极的耐焊接腐蚀性以及焊接耐热性试验方法》中所规定的方法,测定使用实施例1~12和比较例1~7的导电性浆料而制作的导体图案的焊接耐热性。
具体而言,将形成有导体图案的基板浸渍于260℃的焊接槽中,而且在将基板从焊接槽中提起后,目视观察存留在基板上的导体图案。然后,测定直到导体图案的面积损失5%所用的浸渍时间。当浸渍时间为20秒以上时,将导体图案的焊接耐热性评价为优异。
[基板密合性的测定]
依照以下的顺序测定使用实施例1~12和比较例1~7的导电性浆料而制作的导体图案向基板的密合性。
首先,利用孔版印刷法以2mmφ的大小在氧化铝基板上涂布导电性浆料。
当在涂布于基板上的导电性浆料上载置了32mm×16mm的试验片之后,将该基板投入到电炉中以850℃的温度加热60分钟。
使用桌上万能试验机(日本公司AIKOH ENGINEERING(株)公司制造的1605HTP)测定试验片的相对于基板的剪断强度(N/mm2)。
当测定出的剪断强度在70N/mm2以上时,将导体图案向基板的密合性评价为优异。
【表1】
【表2】
【表3】
观察表1、2所示的结果可知,实施例1~12的通过对导电性浆料进行烧成获得的导体图案的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异。与此相对,观察表3所示的结果可知,比较例1~7的通过对导电性浆料进行烧成获得的导体图案的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性差。
对实施例1和实施例2的结果进行比较可知,与不含有氧化钴和氧化铋的导电性浆料相比,含有氧化钴和氧化铋的导电性浆料的耐迁移性和焊接耐热性优异。
观察实施例1~12的结果可知,相对于100质量份的(A)银粉,含有0.1~3.0质量份的(D)包含铜、锡、以及锰的粉末的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异。
观察实施例1~12的结果可知,相对于100质量份的(A)银粉,含有0.0905~2.715质量份的铜(Cu)的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异。
观察实施例1~12的结果可知,相对于100质量份的(A)银粉,含有0.0025~0.075质量份的锡(Sn)的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异。
如通过观察实施例1~12的结果所能够了解,相对于100质量份的(A)银粉,含有0.0033~0.21质量份的锰(Mn)的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性优异。
观察比较例1的结果可知,不含铜、锡、以及锰的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性差。
观察比较例2的结果可知,仅含铜的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性差。
观察比较例3的结果可知,仅含锰的导电性浆料的焊接耐热性和向基板的密合性差。
观察比较例4的结果可知,仅含锡的导电性浆料的耐电迁移性、焊接耐热性、以及向基板的密合性差。
观察比较例5的结果可知,仅含铜和锰的导电性浆料的焊接耐热性和向基板的密合性差。
观察比较例6的结果可知,仅含锰和锡的导电性浆料的焊接耐热性和向基板的密合性差。
观察比较例7的结果可知,仅含铜和锡的导电性浆料的焊接耐热性和向基板的密合性差。
Claims (13)
1.一种烧结型导电性浆料,其包含以下(A)~(D)成分:
(A)银粉;
(B)玻璃料;
(C)有机粘合剂;
(D)包含铜、锡、以及锰的粉末,
相对于100质量份的所述(A)银粉,含有0.3~1.0质量份的所述(D)粉末,且
相对于100质量份的所述(A)银粉,含有0.02~0.075质量份的锡。
2.如权利要求1所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
所述(D)粉末是包含铜、锡、以及锰的金属的混合粉。
3.如权利要求1所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
所述(D)粉末是包含铜、锡、以及锰的合金粉。
4.如权利要求1所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
所述(D)粉末是包含铜、锡、以及锰的化合物粉。
5.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
所述(D)粉末包含铜、锡、以及锰中的任意一种以上的氧化物或氢氧化物。
6.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
将铜的含量设为1时的锡的含量以质量比计为0.01~0.3。
7.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
将铜的含量设为1时的锰的含量以质量比计为0.01~2.5。
8.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
所述(A)银粉的平均粒径为0.1μm~100μm。
9.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
还含有(E)氧化钴。
10.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
还含有(F)氧化铋。
11.如权利要求1至4中任一项所述的烧结型导电性浆料,其特征在于,
粘度为50~700Pa·s。
12.一种印刷线路板,其是通过在基板上涂布了权利要求1至11中任一项所述的烧结型导电性浆料之后,以500~900℃的温度对该基板进行烧成而获得的。
13.一种电子装置,其是通过在权利要求12所述的印刷线路板上焊接电子部件而获得的。
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---|---|---|---|---|
KR102302357B1 (ko) * | 2014-03-20 | 2021-09-16 | 나믹스 가부시끼가이샤 | 도전성 페이스트, 적층 세라믹 부품, 프린트 배선판 및 전자 장치 |
WO2016002362A1 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 株式会社村田製作所 | 導電性ペースト、及びガラス物品 |
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CN108885918B (zh) * | 2016-12-27 | 2020-05-01 | 三之星机带株式会社 | 导电性糊以及电子基板及其制造方法 |
JP6673322B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2020-03-25 | 住友ベークライト株式会社 | 導電性ペーストおよび伸縮性配線基板 |
JP7267687B2 (ja) * | 2018-05-31 | 2023-05-02 | 東洋アルミニウム株式会社 | 導電性ペースト及び太陽電池 |
CN109277723B (zh) * | 2018-10-06 | 2021-08-03 | 天津大学 | 一种高温环境下耐银电迁移的Ag-SiO2纳米焊膏的制备方法 |
CN113226595B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-07-28 | 昭荣化学工业株式会社 | 银浆 |
CN113226596B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-08-11 | 昭荣化学工业株式会社 | 银浆 |
WO2020137330A1 (ja) | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 昭栄化学工業株式会社 | 銀ペースト |
WO2021119428A2 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Bert Thin Films, Llc | Pastes for solar cells, solar cells, and methods of making same |
CN111230353B (zh) * | 2020-01-19 | 2021-08-17 | 深圳第三代半导体研究院 | 一种改善银电迁移的纳米Ag-SnO2焊膏制备方法及其应用 |
CN111304490B (zh) * | 2020-03-23 | 2021-03-12 | 西安斯瑞先进铜合金科技有限公司 | 一种CuMn7Sn3合金的制备方法及其应用 |
CN115910422A (zh) * | 2022-12-15 | 2023-04-04 | 广州市儒兴科技股份有限公司 | 一种导电银浆及其制备方法与应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55149356A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-20 | Fujikura Kasei Kk | Electrically conductive coating |
JP2007123301A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Kamaya Denki Kk | 超小形チップ抵抗器及び超小形チップ抵抗器用抵抗体ペースト。 |
CN101523511A (zh) * | 2006-10-11 | 2009-09-02 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 电极形成用组合物以及使用该组合物的电极的形成方法 |
WO2012135551A1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Sun Chemical Corporation | High-aspect ratio screen printable thick film paste compositions containing wax thixotropes |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2519222B2 (ja) * | 1986-11-06 | 1996-07-31 | 昭和電工株式会社 | 導電性ペ−スト |
JP2900610B2 (ja) * | 1990-12-27 | 1999-06-02 | 住友金属鉱山株式会社 | 厚膜導体組成物 |
DE10116653A1 (de) * | 2001-04-04 | 2002-10-10 | Dmc2 Degussa Metals Catalysts Cerdec Ag | Leitfähigkeitspaste, damit erzeugte Artikel mit einer leitfähigen Beschichtung auf Glas, Keramik und emailliertem Stahl und Verfahren zu deren Herstellung |
JP2003115216A (ja) | 2001-07-19 | 2003-04-18 | Toray Ind Inc | 導電ペースト |
JP2006196421A (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Noritake Co Ltd | 被覆導体粉末および導体ペースト |
US7494607B2 (en) | 2005-04-14 | 2009-02-24 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Electroconductive thick film composition(s), electrode(s), and semiconductor device(s) formed therefrom |
JP4934993B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2012-05-23 | 住友電気工業株式会社 | 導電性ペーストおよびそれを用いた配線基板 |
WO2009052271A1 (en) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Lead-free conductive compositions and processes for use in the manufacture of semiconductor devices: mg-containing additive |
KR100974092B1 (ko) * | 2008-05-30 | 2010-08-04 | 삼성전기주식회사 | 탄소나노튜브를 포함하는 도전성 페이스트 및 이를 이용한인쇄회로기판 |
US9390829B2 (en) * | 2010-01-25 | 2016-07-12 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrode and photovoltaic cell |
US20110209751A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-09-01 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrode and photovoltaic cell |
KR101199194B1 (ko) * | 2010-10-28 | 2012-11-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양 전지의 전면 전극용 페이스트 조성물 및 태양 전지 |
KR20130003873A (ko) * | 2011-07-01 | 2013-01-09 | 삼성전자주식회사 | 페이스트, 이의 제조 방법 및 전자 소자 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55149356A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-20 | Fujikura Kasei Kk | Electrically conductive coating |
JP2007123301A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Kamaya Denki Kk | 超小形チップ抵抗器及び超小形チップ抵抗器用抵抗体ペースト。 |
CN101523511A (zh) * | 2006-10-11 | 2009-09-02 | 三菱麻铁里亚尔株式会社 | 电极形成用组合物以及使用该组合物的电极的形成方法 |
WO2012135551A1 (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Sun Chemical Corporation | High-aspect ratio screen printable thick film paste compositions containing wax thixotropes |
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