JP2007258123A - 導電性組成物及び導電膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 銅をフィラーとする導電性組成物であって、平均粒径0.3〜20μmの銅粉と平均粒径1〜50nmの微細銅粉の混合物からなる金属粉と、エチレングリコールやジエチレングリコールのようなOH基を2個以上有する多価アルコールからなる溶剤と、リンゴ酸やクエン酸のようなCOOH基を2個以上及びOH基を1個以上有し且つCOOH基の数がOH基の数と同数又はそれ以上の化合物からなる添加剤を含む。
【選択図】 なし
Description
平均粒径0.4μmの銅粉(住友金属鉱山(株)製、UCP030)80重量部に対し、湿式還元法により作製した平均粒径50nmの微細銅粉20重量部を混合して、混合銅粉とした。この混合銅粉100重量部に対して、溶剤としてエチレングリコールを19重量部、添加剤としてクエン酸を6重量部加えた後、高速遊星運動式脱泡混練装置(日本精機製作所製、NBK−1)にて混合することにより、試料1の導電性組成物を調整した。
上記実施例1において、平均粒径0.4μmの銅粉90重量部と平均粒径50nmの微細銅粉10重量部を混合し、この混合銅粉100重量部に対して、溶剤としてエチレングリコールを15重量部、添加剤としてクエン酸を10重量部混合した以外は同様にして、試料2の導電膜を形成した。
上記実施例2において、添加剤としてリンゴ酸を使用したが分子量の違いを考慮して6重量部(実施例2のクエン酸と等しいモル量)に変更し、組成物中の金属粉との割合を合わせるために溶剤を混合銅粉100重量部に対してエチレングリコール19重量部とした以外は同様にして、試料3の導電膜を形成した。
上記実施例2において、添加剤として酒石酸(L−酒石酸)を使用したが分子量の違いを考慮して7重量部(実施例2のクエン酸と等しいモル量)に変更し、組成物中の金属粉との割合を合わせるために溶剤を混合銅粉100重量部に対してエチレングリコール18重量部とした以外は同様にして、試料4の導電膜を形成した。
上記実施例2において、添加剤として乳酸を使用したが分子量の違いを考慮して4重量部(実施例2のクエン酸と等しいモル量)に変更し、組成物中の金属粉との割合を合わせるために溶剤を混合銅粉100重量部に対してエチレングリコール21重量部とした以外は同様にして、試料5の導電膜を形成した。
上記実施例2において、添加剤としてコハク酸を使用したが分子量の違いを考慮して5重量部(実施例2のクエン酸と等しいモル量)に変更し、組成物中の金属粉との割合を合わせるために溶剤を混合銅粉100重量部に対してエチレングリコール20重量部とした以外は同様にして、試料6の導電膜を形成した。
上記実施例2において、添加剤として酢酸を使用したが分子量の違いを考慮して3重量部(実施例2のクエン酸と等しいモル量)に変更し、組成物中の金属粉との割合を合わせるために溶剤を混合銅金粉100重量部に対してエチレングリコール22重量部とした以外は同様にして、試料7の導電膜を形成した。
上記実施例2において、添加剤としてギ酸を使用したが分子量の違いを考慮して2重量部(実施例2のクエン酸と等しいモル量)に変更し、組成物中の金属粉との割合を合わせるために溶剤を混合銅粉100重量部に対してエチレングリコール23重量部とした以外は同様にして、試料8の導電膜を形成した。
平均粒径2.8μmの銅粉(日本アトマイズ(株)製、HXR−Cu)90重量部に対して、湿式還元法により作製した平均粒径50nmの微細銅粉10重量部を混合して、混合銅粉とした。この混合銅粉100重量部に対して、溶剤としてエチレングリコール13重量部、添加剤としてクエン酸7重量部を加え、上記実施例1と同様の方法で試料9の導電性組成物を調整した。
上記実施例5において、銅粉を平均粒径6.2μmの偏平粉(福田金属箔粉工業(株)製、Cu−HWF−6)に変更した以外は同様にして、試料11の導電性組成物を調整した。この導電性組成物を、上記実施例5と同様にして、スライドガラス基板に塗布し、リフロー炉にて大気雰囲気中において180℃で30分間加熱焼成し、導電膜を形成した。得られた試料11の導電膜について、上記実施例1と同様の方法で評価を行った結果、体積抵抗率は30.6μΩ・cmであり、密着性はJIS評価点数10点であった。
平均粒径2.8μmの銅粉(日本アトマイズ(株)製、HXR−Cu)17重量部と、平均粒径0.4μmの銅粉(住友金属鉱山(株)製、UCP030)59重量部と、平均粒径6.2μmの偏平銅粉(福田金属箔粉工業(株)製、Cu−HWF−6)9重量部を、湿式還元法により合成した平均粒径50nmの微細銅粉15重量部と混合した。
上記実施例2において、溶剤をジエチレングリコール15重量部に変更した以外は同様にして、試料14の導電性組成物を調整し、スライドガラス基板上に導電膜を形成した。得られた試料14の導電膜について、上記実施例1と同様の方法で評価した結果、体積抵抗率は5.00μΩ・cmであり、密着性はJIS評価点数10点であった。
Claims (10)
- 金属粉と、溶剤と、添加剤を含む導電性組成物であって、前記金属粉は平均粒径0.3〜20μmの銅粉と平均粒径1〜50nmの微細銅粉の混合物であり、前記溶剤はOH基を2個以上有する多価アルコールであり、前記添加剤はCOOH基を2個以上及びOH基を1個以上有し且つCOOH基の数がOH基の数と同数又はそれ以上の化合物であることを特徴とする導電性組成物。
- 前記金属粉は、銅粉100重量部に対して微細銅粉が1〜100重量部の割合の混合物であることを特徴とする、請求項1に記載の導電性組成物。
- 前記溶剤は、金属粉100重量部に対して5〜35重量部の割合で混合されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の導電性組成物。
- 前記添加剤は、金属粉100重量部に対して1〜15重量部の割合で混合されることを特徴とする、請求項1〜3にいずれかに記載の導電性組成物。
- 前記溶剤が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリンから選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の導電性組成物。
- 前記添加剤が、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸から選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の導電性組成物。
- 前記金属粉、溶剤、添加剤と共に、極性溶媒を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の導電性組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の導電性組成物を基板上に塗布して、熱処理することを特徴とする導電膜の形成方法。
- 不活性雰囲気中にて200〜300℃の温度で加熱焼成することを特徴とする、請求項8に記載の導電膜の形成方法。
- 大気雰囲気中にて150〜200℃の温度で加熱焼成することを特徴とする、請求項8に記載の導電膜の形成方法。
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