JP2005174698A - Conductive paste and its utilization - Google Patents

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淳 長井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide conductive paste for baked conductive film formation capable of forming a conductor line (fine line) having thick film thickness (for example 25 μm or more) and high shape-accuracy, even by one printing. <P>SOLUTION: This conductive paste contains silver powder of 80 mass% or more per 100 mass% corresponding to the whole of the paste, wherein the particle size of the silver powder is 1.2-1.5 μm, carbon black of 0.1-1. 0 pts. mass per the silver powder of 100 pts.mass, resin component (mixture of ethyl cellulose and maleic resin mixed in the mass ratio of 87.5:12.5) of the remaining portion, plasticizer (dioctyl phthalate) , and an organic solvent (butyl carbitol acetate), and has a viscosity of 500 Pa s or more which is measured by a rotational viscometer. The average particle size of the carbon black is preferably 20-50 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、セラミック基材その他の基材上に電極、回路等の焼成された膜状導体(以下、「導体膜」という。)を形成する用途に用いられる導体ペーストに関する。詳しくは、精度が高く、且つ高膜厚の焼成導体膜を一回の印刷で形成可能な導体ペーストとその利用に関する。   The present invention relates to a conductor paste used for forming a fired film conductor (hereinafter referred to as “conductor film”) such as an electrode or a circuit on a ceramic substrate or other substrate. Specifically, the present invention relates to a conductor paste capable of forming a fired conductor film having high accuracy and a high film thickness by a single printing, and use thereof.

ハイブリッドIC、マルチチップモジュール等を構築するのに用いられる配線基板その他の電子部品等に所定パターンの焼成導体膜(配線、電極等)を形成する材料として導体ペーストが使用されている。この導体ペーストは、導体を形成する主成分たる金属粉末と必要に応じて添加される種々の添加剤(無機結合剤、ガラスフリット、フィラー等)とを所定の有機媒質(ビヒクル)に分散させることにより調製される導体形成材料である。かかる導体ペーストは、スクリーン印刷等の一般的な手法によりセラミック基材等に印刷(又は塗布)される。次いで、その塗布物(塗膜)を適当な温度で焼成する(焼き付ける)ことにより、当該セラミック基材等のセラミック電子部品上に所定パターンの導体膜(以下、導体ラインともいう。)が形成される。   Conductive paste is used as a material for forming a predetermined pattern of a fired conductive film (wiring, electrodes, etc.) on a wiring board or other electronic components used to construct a hybrid IC, a multichip module, or the like. In this conductive paste, metal powder as a main component forming a conductor and various additives (inorganic binder, glass frit, filler, etc.) added as necessary are dispersed in a predetermined organic medium (vehicle). Is a conductor forming material prepared by Such a conductor paste is printed (or applied) on a ceramic substrate or the like by a general method such as screen printing. Next, the coated material (coating film) is fired (baked) at an appropriate temperature, whereby a conductor film (hereinafter also referred to as a conductor line) having a predetermined pattern is formed on the ceramic electronic component such as the ceramic substrate. The

近年、電子部品の小型化、高精度化に伴い、導体ラインの形状精度をより向上させることが望まれている。ところが、導体ペーストは、セラミック基材等に精度良く所望の幅に印刷(又は塗布)することは困難であり、所望の印刷(又は塗布)幅からペーストがいくらかの「ダレ幅」でたれてはみ出す。このため、ダレ幅の少ない、即ち精度の高い導体ライン(ファインラインとも呼ばれている)を形成することが可能な導体ペーストが開発されている(例えば、特許文献1〜6等参照)。   In recent years, with the miniaturization and high precision of electronic components, it is desired to further improve the shape accuracy of conductor lines. However, it is difficult to accurately print (or apply) a conductor paste to a ceramic substrate or the like in a desired width, and the paste protrudes with a certain “sag width” from the desired print (or application) width. . For this reason, a conductor paste capable of forming a conductor line (also referred to as a fine line) with a small sagging width, that is, a high precision has been developed (see, for example, Patent Documents 1 to 6).

特開平9−231834号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-231834 特開2002−42551号公報JP 2002-42551 A 特開2002−194259号公報JP 2002-194259 A 特開2002−197922号公報JP 2002-197922 A 特開2002−216538号公報JP 2002-216538 A 特開2003−223812号公報JP 2003-223812 A

しかしながら、前記公報に記載されているような従来の導体ペーストは、ダレ幅を低減させ得る一方、一回の印刷では十分な厚さの膜厚が得られ難かった。膜厚が少ないと強度低下の原因となり、また例えば半田付け電極等を形成する場合には、半田喰われ不良等の虞もある。特に、Agをベースとする導体ペースト(Agペースト)では、ライン幅が100μm以下のファインラインを形成した場合、約25μmの膜厚が限界であった。膜厚を厚くするために複数回印刷(又は塗布)されていたが、この場合には形状精度が低下する傾向にある。特に、Agベースの導体ペーストを使用する場合に、この傾向が著しい。このため、一回の印刷でも厚膜(例えば、25μm以上、好ましくは30μm以上)で精度の高い導体ライン(ファインライン)を形成可能な導体ペーストが望まれている。
そこで本発明は、かかる従来の課題を解決すべく開発されたものであり、一回印刷(又は塗布)でも厚膜(例えば、25μm以上、好ましくは30μm以上)で、かつ形状精度の高い導体ライン(ファインライン)を形成し得る焼成導体膜形成用導体ペーストを提供することを目的とする。また、そのような導体ペーストを使用して高精度の焼成導体膜(ファインライン)を形成する方法及び該方法により得られるファインラインを有する回路基板その他の電子材料を提供することを他の目的とする。
However, the conventional conductor paste as described in the above publication can reduce the sagging width, but it has been difficult to obtain a sufficient thickness by a single printing. If the film thickness is small, the strength may be reduced. For example, when a soldering electrode or the like is formed, there is a risk of solder erosion failure. In particular, in a conductor paste based on Ag (Ag paste), when a fine line having a line width of 100 μm or less is formed, a film thickness of about 25 μm is the limit. In order to increase the film thickness, printing (or application) is performed a plurality of times. In this case, however, the shape accuracy tends to decrease. This tendency is particularly remarkable when an Ag-based conductor paste is used. For this reason, a conductor paste capable of forming a highly accurate conductor line (fine line) with a thick film (for example, 25 μm or more, preferably 30 μm or more) is desired even with a single printing.
Accordingly, the present invention has been developed to solve such conventional problems, and is a conductor line that is thick (for example, 25 μm or more, preferably 30 μm or more) and has high shape accuracy even by single printing (or coating). It aims at providing the conductor paste for baking conductor film formation which can form (fine line). Another object of the present invention is to provide a method for forming a highly accurate fired conductor film (fine line) using such a conductor paste and a circuit board or other electronic material having a fine line obtained by the method. To do.

本発明に係る導体ペーストは、Ag粉末と有機ビヒクルとを含む導体ペースト(Agペースト)であって、以下の条件;(1)平均粒径:1.2〜1.5μmのAg粉末を主成分とし、ペースト全体におけるAg粉末の含有量は、80質量%以上である;(2)Ag粉末100質量部に対して、0.1〜1.0質量部のカーボンブラックを含む;及び(3)回転式粘度計により測定した粘度が少なくとも500Pa・s(例えば、500〜1500Pa・s)である;をいずれも具備することを特徴とする。   The conductor paste according to the present invention is a conductor paste (Ag paste) containing Ag powder and an organic vehicle, and has the following conditions: (1) Ag powder having an average particle size of 1.2 to 1.5 μm as a main component And the content of the Ag powder in the whole paste is 80% by mass or more; (2) 0.1 to 1.0 part by mass of carbon black is included with respect to 100 parts by mass of the Ag powder; and (3) The viscosity measured by a rotary viscometer is at least 500 Pa · s (for example, 500 to 1500 Pa · s).

かかる構成の導体ペーストでは、導体構成要素であるAg粉末の平均粒径を前記範囲とすることにより、基材上に比較的厚く且つ高密度の膜(ライン)を形成し得る。このため、一回の印刷(又は塗布)で十分な強度の厚膜導体(例えば、厚み25μm以上)を得ることができる。従って、膜厚向上のために複数回印刷(又は塗布)する必要がなく、形状精度の低下を防止し得る。また、Ag粉末の含有量が前記範囲であることにより、セラミック基材等に印刷(又は塗布)される際に、「ダレ幅」、即ち、予め設定された印刷(又は塗布)幅からペーストがはみ出して形成される余剰部分の幅を低減し、かつ印刷(又は塗布)厚みをよりいっそう増大させることができる。   In the conductor paste having such a configuration, a relatively thick and high-density film (line) can be formed on the substrate by setting the average particle diameter of the Ag powder as the conductor component within the above range. For this reason, a thick film conductor (for example, thickness of 25 μm or more) having sufficient strength can be obtained by one printing (or application). Therefore, it is not necessary to print (or apply) a plurality of times in order to improve the film thickness, and a reduction in shape accuracy can be prevented. Further, when the content of the Ag powder is in the above range, when printing (or coating) on a ceramic base material or the like, the “sag width”, that is, the paste from the preset printing (or coating) width is used. It is possible to reduce the width of the excess portion formed by protruding and further increase the printing (or coating) thickness.

また、かかる構成の導体ペーストでは、カーボンブラックを含有するといった手段によって、ダレ幅を極めて低減することができる。特に、カーボンブラックの添加量を前記範囲内とする場合に、印刷(又は塗布)時のダレ幅を低減する効果が高く、良好なファインラインを形成することができる。特に導体ペーストに添加されるカーボンブラックの平均粒径は、20〜50nmの範囲であることが好ましい。カーボンブラックの平均粒径がこの範囲である場合に、特に印刷(又は塗布)時におけるダレ幅を低減する効果が高く、良好なファインラインを形成することができる。尚、カーボンブラックは、焼成により焼失されるため、基材上に形成される膜状導体の特性、例えば、導電性や後のハンダ付着性等に実質的影響を及ぼさない。
さらに、かかる構成の導体ペーストでは、その粘度(前記測定条件の時)を前記範囲としている。かかる粘度範囲であることにより、ファインラインの膜厚を増大し得るとともに、ダレ幅の低減効果をよりいっそう高めることができる。
従って、これらの条件を全て満足する導体ペーストを使用することによって、一回の印刷(又は塗布)であっても、十分な膜厚(例えば、25μm以上、特に30μm以上)を有し、かつダレ幅の極めて少ない(例えば、30μm以下)形状精度に優れた導体ラインを形成することができる。
Moreover, in the conductor paste having such a configuration, the sagging width can be extremely reduced by means of containing carbon black. In particular, when the amount of carbon black added is within the above range, the effect of reducing the sag width during printing (or application) is high, and a good fine line can be formed. In particular, the average particle size of carbon black added to the conductor paste is preferably in the range of 20 to 50 nm. When the average particle diameter of carbon black is within this range, the effect of reducing the sagging width at the time of printing (or coating) is particularly high, and a good fine line can be formed. Since carbon black is burned off by firing, it does not substantially affect the properties of the film-like conductor formed on the substrate, for example, conductivity and subsequent solder adhesion.
Furthermore, in the conductor paste having such a configuration, the viscosity (when measured) is within the above range. By being in this viscosity range, the fine line thickness can be increased, and the effect of reducing the sagging width can be further enhanced.
Therefore, by using a conductor paste that satisfies all of these conditions, even with a single printing (or application), it has a sufficient film thickness (for example, 25 μm or more, particularly 30 μm or more) A conductor line having a very small width (for example, 30 μm or less) and excellent shape accuracy can be formed.

即ち、本発明によれば、ここで開示されるいずれかの導体ペーストを用いることにより、基材上に所定パターンのラインを印刷し、それを焼成することにより、該基材上に膜厚が少なくとも25μmあり、ダレ幅が30μm以下の焼成導体膜(導体ライン)を形成する方法が提供される。前記印刷は、スクリーン印刷により、容易に行われる。   That is, according to the present invention, by using any of the conductor pastes disclosed herein, a line having a predetermined pattern is printed on the base material, and the film is baked to thereby form a film thickness on the base material. There is provided a method of forming a fired conductor film (conductor line) having at least 25 μm and a sagging width of 30 μm or less. The printing is easily performed by screen printing.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項(例えば、Ag粉末、カーボンブラック、及びペーストの粘度等)以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、各種のペースト印刷方法やペースト印刷物の焼成方法)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. It should be noted that matters other than matters specifically mentioned in the present specification (for example, Ag powder, carbon black, paste viscosity, etc.) and matters necessary for carrying out the present invention (for example, various paste printing methods, The baking method of the paste print product) can be grasped as a design matter of those skilled in the art based on the prior art in the field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

本発明の導体ペーストを構成する「Ag粉末」は、典型的にはAg(銀)単体で構成されるが、Ag主体の合金であってもよい。Ag粉末は、金粉末や白金粉末等と比較して、安価に入手できるとともに、電気的抵抗度も低い。このため、導体ペーストにおける導電性粉末として好適に用いることができる。ここで開示されるAgペーストは、特に積層セラミック基板(LTCC等)等の電子部品の直接半田付電極(厚膜であることが要求される)を形成する用途に好適である。   The “Ag powder” constituting the conductor paste of the present invention is typically composed of Ag (silver) alone, but may be an Ag-based alloy. Ag powder is available at low cost and has low electrical resistance as compared with gold powder, platinum powder and the like. For this reason, it can use suitably as an electroconductive powder in a conductor paste. The Ag paste disclosed here is particularly suitable for use in forming a direct soldering electrode (required to be a thick film) of an electronic component such as a multilayer ceramic substrate (LTCC or the like).

Ag粉末としては、平均粒子径が1.2〜1.5μmのものが特に好適に用いられる。Ag粉末の平均粒径がこの範囲よりも小さいと、形成される導体パターンの厚さが薄くなる傾向にあり、一方この範囲よりも大きいと、ファインライン形成能が低下、即ち、ダレ幅が増加する傾向にある。このAg粉末を構成する粉末の形状は特に限定されず、球状、麟片(フレーク)状、円錐状、棒状のもの等を使用し得る。充填性がよく緻密な導体膜を形成しやすい等の理由から、球状及び/又はフレーク状の粒子を用いることが好ましい。   As the Ag powder, those having an average particle diameter of 1.2 to 1.5 μm are particularly preferably used. If the average particle size of the Ag powder is smaller than this range, the thickness of the formed conductor pattern tends to be thin. On the other hand, if the average particle size is larger than this range, the fine line forming ability decreases, that is, the sagging width increases. Tend to. The shape of the powder constituting the Ag powder is not particularly limited, and a spherical shape, a flake shape, a conical shape, a rod shape, or the like can be used. Spherical and / or flake-like particles are preferably used for reasons such as easy filling and good formation of a dense conductor film.

尚、本明細書において「平均粒径」は、当該粉末の粒度分布におけるD50(メジアン径)をいう。かかるD50は、例えば従来公知のレーザー回折方式、光散乱方式等に基づく粒度分布測定装置によって容易に測定することができる。 In the present specification, the “average particle diameter” refers to D 50 (median diameter) in the particle size distribution of the powder. Such D 50 is, for example, can be easily measured by a conventionally known laser diffraction method, the particle size distribution measurement apparatus based on light scattering method or the like.

このような平均粒径を有するAg粉末を製造する方法は特に限定されない。例えば、周知の湿式還元法、気相反応法、ガス還元法等によって製造されたAg粉末(典型的にはAg単体からなる粉末)を、必要に応じて分級して用いることができる。かかる分級は、例えば、遠心分離法を利用した分級機器等を用いて実施することができる。   The method for producing Ag powder having such an average particle size is not particularly limited. For example, Ag powder (typically a powder consisting of Ag alone) produced by a known wet reduction method, gas phase reaction method, gas reduction method or the like can be classified and used as necessary. Such classification can be performed using, for example, a classification device using a centrifugal separation method.

本発明の実施に際し、Ag粉末の含有量は、ペースト全体における含有率が、ほぼ80質量%以上、特に約80〜98質量%、更には約83〜98質量%、例えば約83〜95質量%あるいは約85〜90質量%となるように調整することが好ましい。製造された導体ペースト中のAg粉末含有率が前記のような場合には得られる膜の緻密性がより向上し、印刷(又は塗布)厚みを増大するとともに、ダレ幅を低減することができる。   In the practice of the present invention, the content of the Ag powder is such that the content of the whole paste is approximately 80% by mass or more, particularly about 80 to 98% by mass, more preferably about 83 to 98% by mass, for example about 83 to 95% by mass. Or it is preferable to adjust so that it may become about 85-90 mass%. When the Ag powder content in the manufactured conductor paste is as described above, the denseness of the obtained film is further improved, the printing (or coating) thickness is increased, and the sagging width can be reduced.

本発明の導体ペーストを構成する「カーボンブラック」としては、入手可能ないずれのカーボンブラックを用いることができ、その原料や入手手段に特に制限はない。例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラック等のいずれも特に制限なく用いることができる。特にこのうち、ファーネスブラック、例えば、ケッチェンブラックが好ましい。また、その平均粒径もファインライン形成能を損なわない限りにおいて特に限定されないが、好ましくは1〜500nm、より好ましくは5〜100nm、特に20〜50nmである。   As the “carbon black” constituting the conductor paste of the present invention, any available carbon black can be used, and there are no particular restrictions on the raw materials and the means for obtaining the carbon black. For example, any of furnace black, lamp black, thermal black, channel black, roll black, disk black, and the like can be used without particular limitation. Of these, furnace black, such as ketjen black, is preferred. The average particle size is not particularly limited as long as the fine line forming ability is not impaired, but is preferably 1 to 500 nm, more preferably 5 to 100 nm, and particularly 20 to 50 nm.

本発明の実施に際し、Ag粉末を100質量部として、その0.1〜1.0質量部、特に0.3〜1.0質量部、更には0.3〜0.8質量部、例えば0.5〜0.8質量部がカーボンブラックとなるようにカーボンブラックの含有量(組成比)を調整することが好ましい。製造された導体ペースト中のカーボンブラック含有量が前記のような場合には、特にダレ幅を低減する効果に優れる。即ち、この範囲よりもカーボンブラックの含有量が少ない場合には、ダレ幅低減効果が低下する傾向にあり、一方、この範囲よりもカーボンブラックの含有量が多い場合には、導体ペースト焼成後における導体パターンの緻密性が低下して導電性等の特性が低下する傾向にある。   In carrying out the present invention, the Ag powder is taken as 100 parts by mass, 0.1 to 1.0 part by mass, particularly 0.3 to 1.0 part by mass, and further 0.3 to 0.8 part by mass, for example 0 It is preferable to adjust the content (composition ratio) of carbon black so that 5 to 0.8 parts by mass is carbon black. When the carbon black content in the produced conductor paste is as described above, the effect of reducing the sagging width is particularly excellent. That is, when the carbon black content is less than this range, the sagging width reduction effect tends to decrease, whereas when the carbon black content is greater than this range, the conductor paste after firing The denseness of the conductor pattern tends to decrease and the properties such as conductivity tend to decrease.

次に、本発明の導体ペーストを構成する「有機ビヒクル」は、前記Ag粉末を良好に分散させ得るものであればよく、従来の導体ペーストに用いられているものを特に制限なく用いることができる。例えば、ブチルカルビトールアセテート(BCA)、ブチルカルビトール(BC)、ターピネオール、ミネラルスピリット等の石油系炭化水素(特に脂肪族炭化水素)、エチルセルロース等のセルロース系高分子、エチレングリコール及びジエチレングリコール誘導体、トルエン、キシレン等の高沸点有機溶媒を一種類又は複数種組み合わせて使用することができる。このうち、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、ターピネオールとブチルカルビトールとの混合液(例えば、モル比1:1)が好ましく、特にダレ幅を低減するためブチルカルビトールアセテートが好ましい。特に限定しないが、有機ビヒクルの含有量は、ペースト全体のほぼ20質量%以下、例えば約2〜20質量%となる量が好ましく、特に約2〜17質量%、例えば約5〜17質量%あるいは約7〜15質量%となる量が好ましい。   Next, the “organic vehicle” constituting the conductor paste of the present invention is not particularly limited as long as it can disperse the Ag powder well, and those used in conventional conductor pastes can be used without any particular limitation. . For example, petroleum hydrocarbons (particularly aliphatic hydrocarbons) such as butyl carbitol acetate (BCA), butyl carbitol (BC), terpineol and mineral spirits, cellulose polymers such as ethyl cellulose, ethylene glycol and diethylene glycol derivatives, toluene A high boiling point organic solvent such as xylene can be used singly or in combination. Of these, butyl carbitol acetate, terpineol, and a mixed solution of terpineol and butyl carbitol (for example, a molar ratio of 1: 1) are preferable, and butyl carbitol acetate is particularly preferable in order to reduce the sagging width. Although not particularly limited, the content of the organic vehicle is preferably about 20% by mass or less of the entire paste, for example, about 2 to 20% by mass, particularly about 2 to 17% by mass, for example about 5 to 17% by mass or An amount of about 7-15% by weight is preferred.

有機ビヒクルには、溶剤の他に、ペーストの粘度調整等の目的のために、種々の「樹脂成分」を含ませることができる。本発明の実施にあたっては、かかる樹脂成分は導体ペーストに塗膜(基材に対する付着膜)形成能を付与し得るものが好ましく、そのような目的に従来の導体ペーストに用いられているものを特に制限なく使用することができる。例えば、セルロース系高分子、マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリビニルアルコール、ロジン樹脂等を主体とするものが挙げられる。このうち、セルロース系高分子(例えばエチルセルロース等)、マレイン酸樹脂、又はこれらの2種以上の組み合わせが好ましく、特にペーストの抜け性(例えば、印刷時のマスク取り外しによるラインの欠損発生頻度により判定し得る。)が良好なセルロース系高分子(例えばエチルセルロース等)とマレイン酸樹脂との組み合わせが好ましい。特に限定しないが、樹脂成分の含有量はAg粉末100質量部に対して、ほぼ0.1〜5質量部となる量が適当であり、好ましくは0.5〜2質量部、特に好ましくは1〜2質量部である。樹脂成分の含有量がこの範囲であることにより、印刷(又は塗布)時のダレ幅を低減する効果がよりいっそう向上する。
尚、各成分の含有率に係る前記数値範囲は厳密に解釈すべきではなく、本発明の目的を達成し得る限り、かかる範囲からの若干の逸脱を許容するものである。
In addition to the solvent, the organic vehicle can contain various “resin components” for the purpose of adjusting the viscosity of the paste. In the practice of the present invention, it is preferable that the resin component is capable of imparting coating film (adhesive film to the base material) forming ability to the conductive paste, and those used in the conventional conductive paste for such purposes are particularly preferred. Can be used without restriction. Examples thereof include those mainly composed of a cellulose polymer, a maleic acid resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a phenol resin, an alkyd resin, a polyvinyl alcohol, a rosin resin, and the like. Of these, cellulosic polymers (for example, ethyl cellulose), maleic resin, or a combination of two or more of these are preferred, and are particularly determined by the loss of paste (for example, the frequency of line loss caused by mask removal during printing). A combination of a cellulosic polymer (such as ethyl cellulose) and a maleic acid resin is preferable. Although there is no particular limitation, the content of the resin component is suitably about 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.5 to 2 parts by mass, particularly preferably 1 with respect to 100 parts by mass of the Ag powder. ˜2 parts by mass. When the content of the resin component is within this range, the effect of reducing the sagging width during printing (or application) is further improved.
The numerical ranges relating to the content of each component should not be strictly interpreted, and allow a slight deviation from such ranges as long as the object of the present invention can be achieved.

また、導体ペーストには、該ペーストから形成される導体膜本来の導電性や本発明の効果、即ち導体ラインの形状精度を著しく損なわない限りにおいて種々の添加剤を副成分として含ませることができる。例えば、かかる添加剤として、粘度調整剤、例えば可塑剤や増粘剤等を用いて、導体ペーストの粘度を調整することができる。かかる粘度調整剤としては、例えば、ジオクチルフタレート(DOP)、ジオクチルアジペート(DOA)、ジブチルフタレート(DBP)等の、導体ペーストの分野において周知の可塑剤を用いることができる。このうち、特に印刷性(例えば、乾燥性及びレベリング性)を向上するジオクチルフタレート(DOP)が好ましい。このような粘度調整剤は、前記Ag粉末を100質量部として、ほぼ5質量部又はそれ以下(典型的にはほぼ0.1〜5質量部)の割合で導体ペーストに含有させることが好ましく、より好ましくは3質量部以下(典型的にはほぼ0.5〜3質量部)、さらに好ましくは2質量部以下(典型的にはほぼ1〜2質量部)である。   Further, the conductor paste can contain various additives as subcomponents as long as the original conductivity of the conductor film formed from the paste and the effect of the present invention, that is, the shape accuracy of the conductor line are not significantly impaired. . For example, the viscosity of the conductor paste can be adjusted using a viscosity modifier such as a plasticizer or a thickener as such an additive. As such a viscosity modifier, for example, plasticizers well known in the field of conductor pastes such as dioctyl phthalate (DOP), dioctyl adipate (DOA), dibutyl phthalate (DBP) can be used. Among these, dioctyl phthalate (DOP) which improves printability (for example, drying property and leveling property) is particularly preferable. Such a viscosity modifier is preferably contained in the conductor paste at a rate of approximately 5 parts by mass or less (typically approximately 0.1 to 5 parts by mass), with the Ag powder being 100 parts by mass, More preferably, it is 3 parts by mass or less (typically about 0.5 to 3 parts by mass), and further preferably 2 parts by mass or less (typically about 1 to 2 parts by mass).

その他、本発明の導体ペーストには、本発明の目的を達成しうる限りにおいて、種々の無機添加剤および/または有機添加剤を含ませることができる。この無機添加剤の例としては、ガラス質その他のセラミック粉末、その他種々のフィラー等が挙げられる。また、有機添加剤の例としては、セラミック基材との密着性向上を目的としたシリコン系、チタネート系及びアルミニウム系等の各種カップリング剤等が挙げられる。さらに、本発明の導体ペーストに光硬化性(感光性)を付与したい場合には、種々の光重合性化合物及び光重合開始剤を適宜添加してもよい。   In addition, the conductor paste of the present invention can contain various inorganic additives and / or organic additives as long as the object of the present invention can be achieved. Examples of the inorganic additive include glassy and other ceramic powders and other various fillers. Moreover, as an example of an organic additive, various coupling agents, such as a silicon type, a titanate type, and an aluminum type, aiming at the adhesive improvement with a ceramic base material are mentioned. Further, when it is desired to impart photocurability (photosensitivity) to the conductor paste of the present invention, various photopolymerizable compounds and photopolymerization initiators may be appropriately added.

なお、上記の他にも本発明の導体ペーストには、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤、分散剤、重合禁止剤等の添加剤を適宜含ませることができる。これらの添加剤は、従来の導体ペーストの調製に用いられ得るものであればよく、詳細な説明は省略する。   In addition to the above, the conductor paste of the present invention can appropriately contain additives such as a surfactant, an antifoaming agent, an antioxidant, a dispersing agent, and a polymerization inhibitor as necessary. These additives only need to be used for the preparation of conventional conductor pastes, and detailed description thereof is omitted.

また、本発明の導体ペーストの粘度は、前記測定条件下において500Pa・s以上(例えば、500〜1500Pa・s)、好ましくは750Pa・s以上(例えば、750〜1500Pa・s)、特に800Pa・s以上(例えば、800〜1200Pa・s)とすることができる。導体ペーストの粘度は、有機ビヒクルの分子量や粘度調整剤の種類及び含有量等を適宜選択することによって、所望に変更することができる。   Further, the viscosity of the conductor paste of the present invention is 500 Pa · s or more (for example, 500 to 1500 Pa · s), preferably 750 Pa · s or more (for example, 750 to 1500 Pa · s), particularly 800 Pa · s, under the above measurement conditions. It can be set above (for example, 800 to 1200 Pa · s). The viscosity of the conductor paste can be changed as desired by appropriately selecting the molecular weight of the organic vehicle, the type and content of the viscosity modifier, and the like.

本発明の導体ペーストは、従来の導体ペーストと同様、典型的には前記Ag粉末、前記有機溶剤(ビヒクル)及び前記カーボンブラックを混和することによって容易に調製することができる。このとき、必要に応じて上述したような添加剤(樹脂成分や可塑剤等)を添加・混合するとよい。例えば、三本ロールミルその他の混練機を用いて、前記Ag粉末、前記カーボンブラック及び各種添加剤を有機溶剤(ビヒクル)とともに所定の配合比で直接混合・撹拌し、相互に練り合わせることにより、本発明の導体ペーストが調製され得る。   The conductor paste of the present invention can be easily prepared typically by mixing the Ag powder, the organic solvent (vehicle), and the carbon black, similarly to the conventional conductor paste. At this time, it is preferable to add and mix the above-described additives (resin component, plasticizer, etc.) as necessary. For example, using a three-roll mill or other kneader, the Ag powder, the carbon black, and various additives are directly mixed and stirred together with an organic solvent (vehicle) at a predetermined blending ratio, and then kneaded together. Inventive conductor pastes can be prepared.

次に、本発明の導体ペーストを用いた導体膜(導体ライン)形成に係る好適例について説明する。本発明の導体ペーストは、セラミック製の基材(焼成アルミナ基板、焼成ジルコニア基板等)その他の基材上に配線、電極等の導体膜を形成するのに従来用いられてきた導体ペーストと同様に取り扱うことができ、従来公知の方法を特に制限なく採用することができる。典型的には、スクリーン印刷法、ディスペンサー塗布法、ディップ塗布法等(特に好ましくはスクリーン印刷法)によって、所望する形状・厚みとなるようにして導体ペーストを基材に塗りつける(付着させる)。次いで、好ましくは乾燥後、加熱器中で適当な加熱条件(セラミック基板を用いた場合、最高焼成温度が概ね500〜1000℃、好ましくは600〜900℃)で所定時間加熱することによって、その塗りつけられたペースト成分を焼成(焼き付け)・硬化させる。この一連の処理を行うことによって、目的の導体膜(配線、電極等)が形成されたセラミック電子部品{例えば、低温焼成多層基板(LTCC)等の電子部品}が得られる。さらに、当該セラミック電子部品を組み立て材料として用いつつ従来公知の構築方法を適用することによってさらに高度なセラミック電子部品を得ることができる。なお、かかる構築方法自体は、特に本発明を特徴付けるものではないため、詳細な説明は省略する。   Next, the suitable example which concerns on conductor film (conductor line) formation using the conductor paste of this invention is demonstrated. The conductor paste of the present invention is the same as the conductor paste conventionally used for forming conductor films such as wiring and electrodes on ceramic base materials (fired alumina substrate, fired zirconia substrate, etc.) and other base materials. It can be handled and a conventionally known method can be employed without any particular limitation. Typically, the conductor paste is applied (attached) to the base material by a screen printing method, a dispenser coating method, a dip coating method or the like (particularly preferably a screen printing method) so as to have a desired shape and thickness. Next, preferably after drying, the coating is performed by heating for a predetermined time in a heater under appropriate heating conditions (when a ceramic substrate is used, the maximum firing temperature is approximately 500 to 1000 ° C., preferably 600 to 900 ° C.). The paste component obtained is fired (baked) and cured. By performing this series of processes, a ceramic electronic component {for example, an electronic component such as a low-temperature fired multilayer substrate (LTCC)} on which a target conductor film (wiring, electrode, etc.) is formed is obtained. Furthermore, a more advanced ceramic electronic component can be obtained by applying a conventionally known construction method while using the ceramic electronic component as an assembly material. Note that the construction method itself does not particularly characterize the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.

本発明の導体ペーストは、厚膜で形状精度に優れた導体パターンを形成する性能に優れる。このため、例えば、複数の線状導体膜がほぼ平行に形成された部分を有し、それらの線状導体膜の幅(ライン幅)が凡そ200μm以下(典型的には約30〜200μm)であり、それらの線状導体膜の間隔(ライン間隔)が凡そ200μm以下である(典型的には約30〜200μm)である焼成導体パターンを形成する用途に適している。また、ライン幅が凡そ30〜150μm(より好ましくは約50〜100μm)であり、ライン間隔が凡そ30〜150μm(より好ましくは約50〜100μm)である導体パターンを形成する用途にも適している。   The conductor paste of the present invention is excellent in the performance of forming a conductive pattern having a thick film and excellent shape accuracy. For this reason, for example, it has a portion in which a plurality of linear conductor films are formed substantially in parallel, and the width (line width) of these linear conductor films is approximately 200 μm or less (typically about 30 to 200 μm). The linear conductor film has an interval (line interval) of about 200 μm or less (typically about 30 to 200 μm), and is suitable for use in forming a fired conductor pattern. It is also suitable for use in forming a conductor pattern having a line width of about 30 to 150 μm (more preferably about 50 to 100 μm) and a line interval of about 30 to 150 μm (more preferably about 50 to 100 μm). .

また、本発明の導体ペーストは、好ましい態様において、一回の印刷(又は塗布)による厚みを特に25μm以上、例えば30μm以上とすることができる。さらに、そのダレ幅を30μm以下、好ましくは20μm以下、特に10μm以下に抑えることができる。このため、一回印刷(又は塗布)であっても十分な厚さを有しつつ、ダレ幅の少ない導体ラインを得ることができる。   Moreover, the conductor paste of this invention can make the thickness by one printing (or application | coating) especially 25 micrometers or more, for example, 30 micrometers or more in a preferable aspect. Further, the sagging width can be suppressed to 30 μm or less, preferably 20 μm or less, particularly 10 μm or less. For this reason, it is possible to obtain a conductor line with a small sagging width while having a sufficient thickness even if printing (or application) is performed once.

<実施例及び比較例>
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。
[導体ペーストの製造]
以下の実施例1及び比較例1〜3において使用した各成分を以下に列挙する。
(1)Ag粉末
・銀粉末A:平均粒径(D50)が0.4μmであるもの。
・銀粉末B:平均粒径(D50)が1.2μmであるもの。
尚、これらの銀粉末はいずれも、一般的な湿式還元法により作製されたものを遠心分離機で分級することによって得ることができる。これらの銀粉末の形状は略球状である。各銀粉末の平均粒子径(D50)の値は、株式会社堀場製作所製のレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置、機種名「LA−920」を用いて測定した。
(2)有機溶剤
・ブチルカルビトールアセテート(BCA)
(3)樹脂成分
・エチルセルロースとマレイン酸樹脂との87.5:12.5質量比の混合物
(4)可塑剤
・ジオクチルフタレート(DOP)
(5)添加剤
・カーボンブラック{ファーネスブラック(コンダクティブファーネス、具体的にはケッチェンブラック)、平均粒径:約30nm}
・黒鉛
<Examples and Comparative Examples>
Several examples relating to the present invention will be described below, but the present invention is not intended to be limited to those shown in the examples.
[Manufacture of conductor paste]
Each component used in the following Example 1 and Comparative Examples 1-3 is listed below.
(1) Ag powder Silver powder A: Average particle diameter (D 50 ) is 0.4 μm.
Silver powder B: An average particle size (D 50 ) of 1.2 μm.
In addition, all of these silver powders can be obtained by classifying what was produced by the general wet reduction method with a centrifuge. These silver powders have a substantially spherical shape. The value of the average particle diameter (D 50 ) of each silver powder was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device manufactured by Horiba, Ltd., model name “LA-920”.
(2) Organic solvent ・ Butyl carbitol acetate (BCA)
(3) Resin component-87.5: 12.5 mass ratio mixture of ethyl cellulose and maleic resin (4) Plasticizer-Dioctyl phthalate (DOP)
(5) Additives • Carbon black {furnace black (conductive furnace, specifically ketjen black), average particle size: about 30 nm}
·graphite

(実施例1)
ペーストの合計100質量%において、平均粒径(D50)が1.2μmである銀粉末B85質量%、銀粉末B100質量部に対して、1.5質量部の樹脂成分(エチルセルロースとマレイン酸樹脂の混合物)、1.5質量部の可塑剤(DOP)、及び0.5質量部のカーボンブラック、及び残部(ペースト全体の約12質量%)のBCAを用意した。銀粉末BにBCAを加え、三本ロールミルを用いて混練した。さらに、これに樹脂成分(エチルセルロースとマレイン酸樹脂の混合物)、DOP、及びカーボンブラックを添加して混練した。これにより、本実施例に係る導体ペーストを調製した。
(Example 1)
In a total of 100% by mass of the paste, 1.5 parts by mass of a resin component (ethyl cellulose and maleic resin) with respect to 85% by mass of silver powder B having an average particle diameter (D 50 ) of 1.2 μm and 100 parts by mass of silver powder B Mixture), 1.5 parts by mass of plasticizer (DOP), 0.5 parts by mass of carbon black, and the balance (about 12% by mass of the total paste) of BCA. BCA was added to silver powder B and kneaded using a three-roll mill. Furthermore, a resin component (mixture of ethyl cellulose and maleic acid resin), DOP, and carbon black were added and kneaded. Thereby, the conductor paste which concerns on a present Example was prepared.

(比較例1)
前記実施例1において、カーボンブラックに代えて、黒鉛を銀粉末B100質量部に対して、0.5質量部添加したことを除いて、前記実施例1と同様にして導体ペーストを製造した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a conductor paste was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.5 parts by mass of graphite was added to 100 parts by mass of silver powder B instead of carbon black.

(比較例2)
ペーストの合計100質量%において、平均粒径(D50)が0.4μmである銀粉末A85質量%、銀粉末A100質量部に対して、3質量部の樹脂成分(エチルセルロースとマレイン酸樹脂の混合物)、1.5質量部の可塑剤(DOP)、及び0.5質量部のカーボンブラック、及び残部(ペースト全体の約11質量%)のBCAを用意した。銀粉末AにBCAを加え、三本ロールミルを用いて混練した。さらに、これに樹脂成分(エチルセルロースとマレイン酸樹脂の混合物)、DOP、及びカーボンブラックを添加して混練した。これにより、本比較例に係る導体ペーストを調製した。
(比較例3)
前記比較例2において、カーボンブラックを添加しなかったことを除いて、前記比較例2と同様にして導体ペーストを製造した。
(Comparative Example 2)
3 parts by mass of a resin component (mixture of ethyl cellulose and maleic resin) with respect to 85 parts by mass of silver powder A having an average particle diameter (D 50 ) of 0.4 μm and 100 parts by mass of silver powder A in a total of 100% by mass of the paste ), 1.5 parts by mass of plasticizer (DOP), 0.5 parts by mass of carbon black, and the balance (about 11% by mass of the entire paste) of BCA. BCA was added to silver powder A and kneaded using a three-roll mill. Furthermore, a resin component (mixture of ethyl cellulose and maleic acid resin), DOP, and carbon black were added and kneaded. Thereby, the conductor paste which concerns on this comparative example was prepared.
(Comparative Example 3)
A conductor paste was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that no carbon black was added in Comparative Example 2.

[導体ペーストの性能評価]
前記実施例1及び比較例1〜3において得られた導体ペーストの性能を試験した。尚、下記(1)、(2)、(4)〜(8)については、導体ペーストを一般的なスクリーン印刷法によりセラミック(アルミナ)基板上に印刷し、次いで乾燥して得られた導体膜についての性能評価である。試験方法は、以下の通りである。
(1)ダレ幅(μm)
印刷ライン100μmとし、図1に示すように、用いたマスクの開口径Lo(μm)に対し、形成された導体膜外縁10の実測されたライン幅Lr(μm)から、ダレ幅Ld(μm)は、次式により得られる。
Ld=(Lr−Lo)/2
(2)印刷厚み(μm)
印刷ライン100μmとし、得られた導体膜の厚さを電子顕微鏡により測定した。
(3)粘度(Pa・s)
導体ペーストの粘度は、10rpmの測定条件で、ブルックフィールド社製の回転式粘度計(機種名「HBT型 DV III+」)により、4番スピンドル(スピンドル4−14)を用いて25℃で測定した。
(4)印刷性
印刷ライン100μm及びスペース100μmとしたときのラインの形状を目視にて観察した。うねり(即ち、ライン外縁の凹凸)がないものを◎、うねりが極一部にあるものを○、うねりが少しあるものを△、うねりが多数見られるものを×で評価した。
[Performance evaluation of conductor paste]
The performance of the conductor paste obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was tested. For the following (1), (2), (4) to (8), a conductor film obtained by printing a conductor paste on a ceramic (alumina) substrate by a general screen printing method and then drying it. It is performance evaluation about. The test method is as follows.
(1) Sag width (μm)
The printing line is 100 μm, and as shown in FIG. 1, the sagging width Ld (μm) is calculated from the measured line width Lr (μm) of the outer edge 10 of the formed conductor film with respect to the opening diameter Lo (μm) of the mask used. Is obtained by the following equation.
Ld = (Lr−Lo) / 2
(2) Printing thickness (μm)
The thickness of the obtained conductor film was measured with an electron microscope with a printing line of 100 μm.
(3) Viscosity (Pa · s)
The viscosity of the conductor paste was measured at 25 ° C. using a No. 4 spindle (spindle 4-14) with a Brookfield rotary viscometer (model name “HBT type DV III +”) under a measurement condition of 10 rpm. .
(4) Printability The shape of the line when the printing line was 100 μm and the space was 100 μm was visually observed. The case where there was no undulation (that is, the irregularities on the outer edge of the line) was evaluated as ◎, the case where the undulation was in a very small part, ○, the case where there was a small amount of undulation, and the case where many undulations were observed.

(5)抜け性
印刷ライン100μm及びスペース100μmとしたときのラインの欠損を目視にて観察した。ライン上に欠けがないものを◎、欠けが極一部にあるものを○、欠けが少しあるものを△、欠けが多数見られるものを×で評価した。
(6)半田濡れ性
各セラミック基板の導体膜部分にロジンフラックスを塗布した後、当該基板を所定温度の半田(ここではSn/Pb=60/40(質量比)を用いたが、所謂Pbフリー半田を適用しても同様の効果が得られ得る。)に所定時間浸漬した。ここでは、かかる半田温度条件及び浸漬時間を230℃×3秒とした。浸漬後に浸漬前と比較してセラミック基板上に残存している導体膜の面積比率で半田濡れ性を評価した。
(7)半田喰われ
前記半田濡れ性と同様な手段によって、半田温度条件及び浸漬時間:230℃×3秒を三回繰り返した。浸漬後に浸漬前と比較してセラミック基板上から減少した「半田喰われ」された部分、即ち導体膜の面積比率で半田喰われ性を評価した。
(8)接着強度(N/2mm)
図2に示すように、各セラミック基板21の導体膜部分23にロジンフラックスを塗布し、直径約0.6mmのリード線25を挟んだ後、当該基板21を所定温度の半田27(ここではSn/Pb=60/40(質量比)を用いたが、所謂Pbフリー半田を適用しても同様の効果が得られ得る。)に所定時間浸漬した。浸漬後にリード線25を引っ張り、セラミック基材21と導体膜(2mm)23とが剥がれるのに必要な力Nを測定した。
(5) Detachability Line defects were visually observed when the printing line was 100 μm and the space was 100 μm. The case where there was no chipping on the line was evaluated as ◎, the case where there was a chipping in a very small part, the case where there was a small amount of chipping, Δ, and the case where many chippings were observed was evaluated as x.
(6) Solder wettability After applying rosin flux to the conductor film portion of each ceramic substrate, the substrate was soldered at a predetermined temperature (here, Sn / Pb = 60/40 (mass ratio)). The same effect can be obtained even if solder is applied). Here, the solder temperature condition and the immersion time were set to 230 ° C. × 3 seconds. The solder wettability was evaluated by the area ratio of the conductor film remaining on the ceramic substrate after the immersion as compared with that before the immersion.
(7) Solder erosion Solder temperature conditions and immersion time: 230 ° C. × 3 seconds were repeated three times by the same means as the solder wettability. The solder erosion property was evaluated by the area ratio of the “solder erosion” portion, that is, the conductor film, which decreased from the ceramic substrate after the immersion, compared with that before the immersion.
(8) Adhesive strength (N / 2mm)
As shown in FIG. 2, after applying a rosin flux to the conductor film portion 23 of each ceramic substrate 21 and sandwiching a lead wire 25 having a diameter of about 0.6 mm, the substrate 21 is soldered to a solder 27 (in this case, Sn). / Pb = 60/40 (mass ratio) was used, but the same effect can be obtained by applying so-called Pb-free solder). After the immersion, the lead wire 25 was pulled, and the force N necessary for peeling the ceramic substrate 21 and the conductor film (2 mm) 23 was measured.

以上の実施例1及び比較例1〜3の評価結果を表1に示す。   The evaluation results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1.

Figure 2005174698
Figure 2005174698

表1の結果から、次のことが判る。即ち、実施例1と比較例1とを比較すると、カーボンブラックの代わりに黒鉛を含むものでは、ダレ幅の低減効果が見られなかった。また、印刷性や抜け性が低下していることが判る。このため、カーボンブラックがダレ幅低減効果に優れていることが判る。即ち、実施例1においてカーボンブラックを含むことにより、印刷時のダレ幅が著しく低減されていることが判る。また、印刷性も向上している。
また、実施例1と比較例2とを比較すると、比較例2では、銀粉末の平均粒径が0.4μmであるため、ダレ幅は0と極めて良好であるものの、印刷厚みが17μmであって、十分な膜厚が得られていない。これに対して、実施例1では、銀粉末の平均粒径を1.2μmとし、かつ樹脂成分の含有量を銀粉末100質量部に対して1.5質量部とすることにより、印刷厚みが向上していることが判る。このため、厚膜で精度の高い導体ラインを一回のスクリーン印刷で形成することが可能である。
さらに、比較例3では、Ag粉末の平均粒径が0.4μmであって、かつカーボンブラックを含有していないため、満足な膜厚が得られなかった。
尚、所定範囲の平均粒径のAg粉末やカーボンブラックを含有することによる他の特性、即ち半田濡れ性、半田喰われ性、及び接着強度に特に変化は見られなかった。
From the results in Table 1, the following can be understood. That is, when Example 1 and Comparative Example 1 were compared, the effect of reducing the sagging width was not observed when graphite was used instead of carbon black. It can also be seen that the printability and detachability are reduced. For this reason, it turns out that carbon black is excellent in the sagging width reduction effect. That is, it can be seen that the sagging width during printing is significantly reduced by including carbon black in Example 1. Also, printability is improved.
Further, when Example 1 and Comparative Example 2 are compared, in Comparative Example 2, since the average particle diameter of the silver powder is 0.4 μm, the sagging width is very good at 0, but the printing thickness is 17 μm. Thus, a sufficient film thickness is not obtained. On the other hand, in Example 1, the average particle diameter of the silver powder is 1.2 μm, and the content of the resin component is 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silver powder. It turns out that it is improving. For this reason, it is possible to form a thick and highly accurate conductor line by a single screen printing.
Furthermore, in Comparative Example 3, since the average particle diameter of the Ag powder was 0.4 μm and no carbon black was contained, a satisfactory film thickness could not be obtained.
It should be noted that there was no particular change in other characteristics, that is, solder wettability, solder erosion property, and adhesive strength due to containing Ag powder or carbon black having an average particle diameter in a predetermined range.

(実施例2)
添加するカーボンブラックの量を、前記銀粉末100質量部に対して、0.1〜5.0質量部に変化させたことを除いて、前記実施例1と同様にして導体ペーストを調製した。
(実施例3)
添加するカーボンブラックの平均粒径を、30〜1000nmに変化させたことを除いて、前記実施例1と同様にして導体ペーストを調製した。
ダレ幅及び印刷厚みについて、実施例2の結果を表2に、及び実施例3の結果を表3に示す。
(Example 2)
A conductor paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of carbon black to be added was changed to 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silver powder.
(Example 3)
A conductor paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of the carbon black to be added was changed to 30 to 1000 nm.
Table 2 shows the results of Example 2 and Table 3 shows the results of Example 3 with respect to the sagging width and printing thickness.

Figure 2005174698
Figure 2005174698

Figure 2005174698
Figure 2005174698

表2から明らかなように、カーボンブラックの添加量が、銀粉末100質量部に対して1.0質量部を超えるものは、導体ラインの緻密性、従って導電性に劣り、使用不可能であった。これに対して、カーボンブラックの添加量が、銀粉末100質量部に対して0.1〜1.0質量部である場合には、導体ラインの緻密性が良好であるとともに、ダレ幅低減効果に優れ、特に20μm以下に抑えられていることが判る。さらに、表3から明らかなように、カーボンブラックの平均粒径が50μm以下、(ここでは30〜50nm)である場合に、ダレ幅低減効果が著しく優れており、特に10μm以下に抑えられていることが判る。   As is apparent from Table 2, when the amount of carbon black added exceeds 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the silver powder, the conductor line is inferior in density and therefore inferior in conductivity and cannot be used. It was. On the other hand, when the addition amount of carbon black is 0.1 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the silver powder, the compactness of the conductor line is good and the sagging width reduction effect. It can be seen that it is excellent, particularly 20 μm or less. Further, as apparent from Table 3, when the average particle size of the carbon black is 50 μm or less (here, 30 to 50 nm), the sagging width reduction effect is remarkably excellent, and is particularly suppressed to 10 μm or less. I understand that.

以上、本発明の好適な実施態様を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した態様を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but these are only examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the above-described embodiments. In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

本発明に係る導体ペーストは、セラミック製の基材(アルミナ基板、ジルコニア基板等)その他の基材上に配線、電極等の導体膜を形成するために特に制限なく用いることができる。即ち、かかる導体パターンを備えた電子部品を製造する用途に好適である。例えば、厚膜形成が好適な外部電極や端子電極、特に外部電極に好適に用いることができる。   The conductor paste according to the present invention can be used without particular limitation in order to form a conductor film such as a wiring or an electrode on a ceramic substrate (alumina substrate, zirconia substrate, etc.) or other substrate. That is, it is suitable for use in manufacturing an electronic component having such a conductor pattern. For example, it can be suitably used for external electrodes and terminal electrodes that are suitable for thick film formation, particularly external electrodes.

実施例において得られた導体膜のダレ幅測定方法の説明図。Explanatory drawing of the droop width | variety measuring method of the conductor film obtained in the Example. 実施例において得られた導体膜の接着強度測定方法の説明図。Explanatory drawing of the adhesive strength measuring method of the conductor film obtained in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

21…セラミック基板
23…導体膜部分
25…リード線
27…半田
21 ... Ceramic substrate 23 ... Conductor film part 25 ... Lead wire 27 ... Solder

Claims (4)

Ag粉末と有機ビヒクルとを含む焼成導体膜形成用導体ペーストであって、以下の条件;
(1)平均粒径:1.2〜1.5μmのAg粉末を主成分とし、ペースト全体におけるAg粉末の含有量は、80質量%以上である;
(2)Ag粉末100質量部に対して、0.1〜1.0質量部のカーボンブラックを含む;及び
(3)回転式粘度計により測定した粘度が少なくとも500Pa・sである;
をいずれも具備する、導体ペースト。
A conductor paste for forming a fired conductor film comprising Ag powder and an organic vehicle, the following conditions:
(1) Average particle diameter: Ag powder of 1.2 to 1.5 μm as a main component, and the content of Ag powder in the whole paste is 80% by mass or more;
(2) 0.1 to 1.0 part by mass of carbon black is included with respect to 100 parts by mass of Ag powder; and (3) the viscosity measured by a rotary viscometer is at least 500 Pa · s;
A conductor paste comprising any of the above.
前記カーボンブラックの平均粒径が20〜50nmの範囲である、請求項1記載の導体ペースト。 The conductor paste according to claim 1, wherein the carbon black has an average particle size in a range of 20 to 50 nm. 請求項1又は2記載の導体ペーストを用いて、基材上に所定パターンのラインを印刷し、それを焼成することにより、該基材上に膜厚が少なくとも30μmあり、ダレ幅が30μm以下の焼成導体膜を形成する方法。 The conductor paste according to claim 1 or 2 is used to print a line having a predetermined pattern on the base material and to fire it, whereby the film thickness is at least 30 μm and the sagging width is 30 μm or less. A method of forming a fired conductor film. 前記印刷は、スクリーン印刷により行われる、請求項3記載の方法。 The method according to claim 3, wherein the printing is performed by screen printing.
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