JP2001273816A - 導電性ペースト - Google Patents

導電性ペースト

Info

Publication number
JP2001273816A
JP2001273816A JP2000085530A JP2000085530A JP2001273816A JP 2001273816 A JP2001273816 A JP 2001273816A JP 2000085530 A JP2000085530 A JP 2000085530A JP 2000085530 A JP2000085530 A JP 2000085530A JP 2001273816 A JP2001273816 A JP 2001273816A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silver
powder
conductive paste
conductive
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000085530A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiya Tashiro
敏哉 田代
Kazuhiko Harasaki
一彦 原崎
Isao Morooka
功 師岡
Yoichi Oba
洋一 大場
Sandai Iwasa
山大 岩佐
Itaru Yasui
至 安井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority to JP2000085530A priority Critical patent/JP2001273816A/ja
Publication of JP2001273816A publication Critical patent/JP2001273816A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銀は高湿度雰囲気で直流負荷時にイオン化し
て正極側から負極側に移動し、負極側にて析出して成長
するいわゆる銀マイグレーション現象を引き起こす性質
がある。これによって電子回路内の絶縁劣化が起こり、
電子機器の電気諸特性の変調を来たすし、最悪の場合、
短絡による電子機器の破壊に至る。 【解決手段】 銀粉を導電性粒子として含有する導電性
ペーストにおいて、銀粉100重量部に対して、1次粒
子径が数10〜数100nmのインジウム錫酸化物粉末
0.5〜50重量部を加えた導電性ペーストで解決し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、銀粉を導電性粒子
として含有する導電性ペーストに関するものであり、特
に電子部品の端子電極形成やフレキシブルプリント配線
板の導体配線形成あるいはビルドアップ基板のスルーホ
ール穴埋め用等に使用される銀のマイグレーションを抑
止した導電性ペーストに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子回路を印刷により簡便に作製した
り、電子部品の実装をはんだ付けに代えて使用する目的
などで導電性ペースト、インク、接着剤等(以下、これ
らを導電性ペーストと略す。)などが使用されてきてい
る。このためにエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル
樹脂など各種熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂に、導
電性付与材として銀粉、金粉、銅粉、ニッケル粉、銀被
覆銅粉等の金属粉を配合した導電性ペーストが広く実用
化されている。各種導電性付与材として用いられる金属
粉のうち、銅粉やニッケル粉は安価であるが酸化しやす
く導電性に難点がある。金粉は酸化しにくく安定である
が非常に高価格なためその利用は限られてくる。銀粉あ
るいは銀被覆銅粉は比較的安価であり導電性も良好なた
め導電ペーストの導電性付与材として広く使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銀は高
湿度雰囲気で直流負荷時にイオン化して正極側から負極
側に移動し、負極側にて析出して成長するいわゆる銀マ
イグレーション現象(以下、単にマイグレーションと略
す。)を引き起こす性質がある。このマイグレーション
は電子回路内の絶縁体中でも進行するために、これによ
って電子回路内の絶縁劣化が起こり、電子機器の電気諸
特性の変調をきたすし、最悪の場合、短絡による電子機
器の破壊に至るという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決すべく、鋭意検討の結果、優れた導電性と経済
性を有し、かつ長期の実用条件において電気特性の劣化
ならびに短絡障害を起こさない導電性ペーストを開発し
たものである。本発明は、純銀粉、銀を主成分として含
む銀−パラジウム合金粉のような銀合金粉末および表面
に銀を被覆した金属粉(本発明ではこれらを総称して銀
粉と呼ぶ。)を導電性付与材として用い、それらのバイ
ンダー(結合材)として各種有機高分子材料を用いた導
電性ペースト(以下、導電性ペーストと略す。)におい
て、銀粉に錫ドープした酸化インジウム(酸化インジウ
ム・酸化錫複合酸化物、Indium Tin Oxide、以下、IT
Oと略す。)の超微粉を添加することによってマイグレ
ーションが防止できることを見出して本発明を完成する
に至った。
【0005】銀のマイグレーションは、次式によって左
から右に進行する反応で、Agイオンが負極側に移行
し、負極で電子をもらって金属Agとして析出する反応
と考えられる。 Ag ⇔ Ag+ e すなわち、Agのイオン化が抑制できればマイグレーシ
ョンも発生しないことになる。そこで、上記の反応が右
から左に進行するようにすれば、Agのイオン化が抑制
されることになる。つまり、銀に対して電子の供給を行
えば良い訳で、電子の供給体であるn型半導体がAgと
共存すればそれが可能ではないかと考えた。
【0006】導電性があるn型の半導体としては、イン
ジウム酸化物、ITO、Sbドープ酸化錫(ネサ)、I
n、Al、Siをドープした酸化亜鉛およびCdIn
(CIO)、CdSnO(CTO)などが公知
であるが、本発明においては、それ自身の電気抵抗が低
く(導電性が良好な)超微粉末として入手が容易なIT
Oが好ましく適用できる。
【0007】導電性ペーストによる導電性発現機構は、
銀粉を用いた導電性ペーストを乾燥・熱硬化などの手段
で皮膜化した場合、バインダーである絶縁体中に、銀粒
子同士の接触により導電路が形成されることによって導
電性が確保されるものと考えられる。
【0008】ここで、2つの粒子が接触した場合の粒子
の抵抗値Rは、接触抵抗を無視すれば以下の式で与えら
れる。 R=(R+R)/(d+d) ここで、R:2つの粒子が接触している場合の全抵抗 R:構成する一方の粒子の抵抗率 R:構成するもう一方の粒子の抵抗率 d:構成する一方の粒子の直径 d:構成するもう一方の粒子の直径
【0009】この式で判るように、2つの粒子が同じ銀
粉であれば、R=R=Rとなるが、銀粉より高い抵
抗値の粉体と銀粉の組み合わせで、R(銀)<R
(銀以外の粒子)とすると、必ずR>Rとなる。ま
た、上式から分かるように、R<Rであってもd
>>dであれば、Rは限りなくRに近づくことも判
る。即ち、粒径がミクロンサイズの銀粉にナノメートル
サイズ粒径をもつn型半導体のITOを混合しても、銀
の高い導電性をそれほど損なわずに導電性ペーストがえ
られることが容易に理解できる。本発明の導電性ペース
トに用いられる銀粉は球形、立方体、鱗片状など様々な
形状のものが用いられ、またそのサイズも数〜数10μ
mの範囲で様々な粒径のものが用いられている。尚、本
発明において純銀粒子以外に銀−パラジウム合金で代表
される各種銀合金の粉末や銀を被覆した銅粉末も用いる
ことができる。
【0010】本発明に使用できる超微粉ITOとして
は、銀粉より桁違いに粒子径が小さいものが好ましい。
超微粒子であるITOとしては各種市販品があり、それ
らを本発明に用いることができる。その例としては、N
anoTek ITOの商品名でシーアイ化成株式会社
から、PASSTRAN ITOの商品名で三井金属鉱
業株式会社を挙げることができる。カタログによれば、
前者は平均粒子径約100nm、体積抵抗率0.62Ω
・cm、後者は直径約20〜30nm、体積抵抗率1.
00×10−2Ω・cmといわれている。ここで、体積
抵抗率はこれらの粉末を押し固めた形で測定したもので
あり、ITO粒子一つ一つの体積抵抗率は10−4Ω・
cmレベルにあると考えられ、それは銀の体積抵抗率
1.6×10 Ω・cmに比べ2桁程度高い抵抗値で
ある。また、粒子サイズは銀粒子より1〜2桁低い粒径
を有する。尚、インジュウム酸化物がNanoTek酸
化インジウムの商品名でシーアイ化成株式会社から、市
販されている。これは、カタログによれば平均粒子径が
約50nmで好ましいサイズであるが、体積抵抗率が圧
粉体での体積抵抗率が10Ω・cmと大きく本発明に
は適用するには好ましくない。
【0011】また、銀粉に対するITO超微粉の比率
は、銀粉100重量部に対して0.5〜50重量部、好
ましくは1〜30重量部が好ましい。この比率以下では
マイグレーション防止効果が低く、この範囲を超えると
導電性が悪くなる傾向があり、また現状では超微粉IT
Oが高価であるので経済的に好ましくない。
【0012】導電性付与材のバインダーとしては、従来
から使用されてきているエポキシ樹脂,フェノール樹脂,
メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ア
クリル樹脂など各種熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂
が無溶剤あるいは溶剤希釈の形で使用できる。また導電
性ペーストの流動性、分散性、安定性などを制御するた
めの界面活性剤、チクソ性付与材、カーボンブラックな
どを配合することもできる。
【0013】
【実施例】以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に
説明する。 (実施例1)、(比較例1)以下の組成からなる銀ペー
ストを作製した。 球形銀粉(平均粒径7μm) 15g 鱗片状銀粉(平均粒径15μm) 21g ポリエステル 4g 超微粉末シリカ 0.5g 有機溶剤 10g これらの銀ペースト100重量部に対して、各種粉末を
1、5、10、15重量部の割合(これらは、銀粉10
0重量部に換算すると、それぞれ約1.4、6.9、1
3.9、20.8重量部となる)で配合しロール分散を
行って表1に示すペーストを作製した。これらをPET
(ポリエステル)フィルムにスクリーン印刷で1mm幅
長さ1mに印刷し、120℃30分熱処理して厚さ約1
0数μm程度の導電路を作製し、その抵抗値から体積抵
抗率を求めた。また、PETフィルムに幅2mm、線
(電極)間2mmに印刷し、上記と同様にして硬化した
ものの電極間に水滴を置き、直流30Vを印加して、電
極間抵抗が急激に低下するまでの時間を測定した(これ
をウオータードロップ試験と呼び、電極間の抵抗が急激
に下がる時間をマイグレーション時間と呼ぶ)。
【0014】(表1) ここで、ITO−AはPASSTRAN ITO、IT
O−BはNanoTekITOである。
【0015】上記の表でITO−Bを25部配合した導
電性ペースト(実施例1)とITOを含まない導電性ペー
スト(比較例1)をPET基板上にJIS2型(線幅
0.318mm、線間0.318mm)のくし型電極状
に印刷し120℃30分硬化した。これを40℃95%
RHの恒温層中槽中に直流50Vを印加して連続的に表
面絶縁抵抗値(SIR)を測定した結果、比較例1は9
6時間で10Ωレベルに低下したのに対し、実施例1
の試料は1015Ωレベルを維持していた。 尚、実施
例1、比較例1のくし型電極基板の初期SIRは共に2
×1015Ωであった。
【0016】(実施例2)、(比較例2)導電性粒子と
して実施例1に示した混合銀粉100重量部とITO超
微粉末(NanoTek ITO)20gを混合し、こ
れにバインダーとして以下の組成のもの ビスフェノールF型エポキシ樹脂 100g 硬化剤(三弗化ホウ素・モノエチルアミン錯体)5g を19重量部添加して無溶剤1液型導電性接着剤を作製
した。これを紙−フェノール銅張積層板(厚さ1.6m
m、穴径0.8mm直径)のスルーホールにスクリーン
印刷で充填し、80℃30分、150℃30分熱硬化し
て配線板をえた。その結果、スルーホールの抵抗は1穴
当たり17mΩであり、隣り合うスルーホール間の絶縁
抵抗は10Ω以上であった。この配線板を125℃3
0分〜−65℃30分の冷熱サイクル試験を1000サ
イクル繰り返した後のスルーホール抵抗は20mΩ/穴
のレベルを維持していた。また、40℃90%RH中、
隣り合うスルーホール同士に50Vの直流を印加して1
000時間後のスルーホール間の絶縁抵抗を測定した結
果、10Ω以上を保持していた。尚、比較のためIT
Oを含まない導電性ペーストの場合(比較例2)には、
上記試験でスルーホール間の抵抗が10Ω以下に低下
した。
【0017】(実施例3)、(比較例3)導電性粒子と
して実施例1に示した混合銀粉100重量部とITO超
微粉末(PASSTRA ITO)20gを混合し、こ
れにバインダーとしてレゾール型フェノール樹脂を固形
分換算で11重量部、ポリビニルブチラール5.4重量
部を加えて自動乳鉢で混合し、レゾール型フェノール樹
脂のアルコール系溶剤を除去した。これにブチルカルビ
トール15gを加えてよく混合した後、三本ロールでさ
らに混練してから、更にブチルカルビトール14gを加
えて導電性ペーストを作製した。これをガラス・エポキ
シ基板に導体幅0.5mm、導体間隔0.5mmにスク
リーン印刷でくし型パターンを形成した。これを150
℃30分熱処理した。導体厚15μmでSIRは10
12Ω以上であった。このくし型電極パターンを有する
基板を40℃90%RHに、隣接する回路間に50Vを
印加して500時間後のSIRは1012Ω以上を維持
していた。比較例3として、同様の実験をITOを含ま
ないもので同様の実験を行なった結果、初期SIRは1
12Ω以上であったが、40℃90%RH、50V印
加を500時間行なったものは、10Ω以下に低下し
ていた。
【0018】
【発明の効果】本発明になる導電性ペーストは、優れた
導電性を有し、かつマイグレーションの発生が抑止でき
るという特徴を有した工業的にきわめて有用な導電性ペ
ーストである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 1/09 H05K 1/09 A (72)発明者 師岡 功 東京都八王子市諏訪町251番地 株式会社 アサヒ化学研究所内 (72)発明者 大場 洋一 東京都東大和市立野―1293―10グリーンタ ウン2―303 (72)発明者 岩佐 山大 東京都八王子市諏訪町251番地 株式会社 アサヒ化学研究所内 (72)発明者 安井 至 東京都目黒区上目黒5−24−2テラスワイ ズ301 Fターム(参考) 4E351 AA01 AA06 AA16 BB01 BB22 BB24 BB31 CC11 CC20 DD05 DD35 DD52 EE02 EE03 GG12 4J002 BG041 BG051 CC181 CD001 CF001 CM041 DA076 DE097 FA087 5G301 DA03 DA23 DD01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銀粉を導電性粒子として含有する導電性
    ペーストにおいて、銀粉100重量部に対して、1次粒
    子径が数10〜数100nmのインジウム錫酸化物粉末
    0.5〜50重量部を加えたことを特徴とする導電性ペ
    ースト。
  2. 【請求項2】銀粉を導電性粒子として含有する導電性ペ
    ーストにおいて、銀粉100重量部に対して、1次粒子
    径が数10〜数100nmのインジウム錫酸化物粉末1
    〜30重量部を加えたことを特徴とする導電性ペース
    ト。
JP2000085530A 2000-03-27 2000-03-27 導電性ペースト Pending JP2001273816A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000085530A JP2001273816A (ja) 2000-03-27 2000-03-27 導電性ペースト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000085530A JP2001273816A (ja) 2000-03-27 2000-03-27 導電性ペースト

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001273816A true JP2001273816A (ja) 2001-10-05

Family

ID=18601856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000085530A Pending JP2001273816A (ja) 2000-03-27 2000-03-27 導電性ペースト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001273816A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203304A (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Hitachi Chem Co Ltd 混合導電粉
JP2007201142A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Sony Corp Ag配線基板
JPWO2006022258A1 (ja) * 2004-08-27 2008-05-08 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサおよびその等価直列抵抗調整方法
US7659568B2 (en) 2004-08-27 2010-02-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Monolithic ceramic capacitor and method for adjusting equivalent series resistance thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005203304A (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Hitachi Chem Co Ltd 混合導電粉
JPWO2006022258A1 (ja) * 2004-08-27 2008-05-08 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサおよびその等価直列抵抗調整方法
US7659568B2 (en) 2004-08-27 2010-02-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Monolithic ceramic capacitor and method for adjusting equivalent series resistance thereof
JP2007201142A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Sony Corp Ag配線基板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4482930B2 (ja) 導電性ペースト
KR100678533B1 (ko) 도전성 분말 및 그 제조 방법
JP2010539650A (ja) 導電性組成物
JPWO2005015573A1 (ja) 導電性ペースト
JP2012209148A (ja) 導電性粒子、導電性ペースト、及び、回路基板
WO2014054618A1 (ja) 銀ハイブリッド銅粉とその製造法、該銀ハイブリッド銅粉を含有する導電性ペースト、導電性接着剤、導電性膜、及び電気回路
JP4507750B2 (ja) 導電性ペースト
US9034417B2 (en) Photonic sintering of polymer thick film conductor compositions
KR101398706B1 (ko) 도전성 페이스트
US8557146B1 (en) Polymer thick film solder alloy/metal conductor compositions
US8551367B2 (en) Polymer thick film solder alloy conductor composition
JP2005044798A (ja) 導電粉及びその製造方法
JP2000174400A (ja) フレキシブルプリント基板
JP2001273816A (ja) 導電性ペースト
JPH0931402A (ja) カーボン系導電ペーストの製造方法
US8562808B2 (en) Polymer thick film silver electrode composition for use as a plating link
JP6247069B2 (ja) ポリマー厚膜導体組成物のラミネーション
JPH1166956A (ja) 導電性ペースト
JP2006260885A (ja) 導電性組成物と導電性塗膜の形成方法および導電性塗膜並びに導電回路、基板
JP4384428B2 (ja) 低温焼成用導体ペースト及びその製造方法
JPH0714427A (ja) 導電ペースト
JP5052857B2 (ja) 導電性組成物およびこれを用いた導電体、導電回路の形成方法
JP2001101925A (ja) 導電性組成物
JP2006028213A (ja) 機能性導電塗料並びにそれを用いた電子回路とその形成方法
JP2001274535A (ja) 銀マイグレーション防止方法