JP2019053902A - Conductive paste - Google Patents

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張替 彦一
Hikoichi Harigae
彦一 張替
徳昭 野上
Tokuaki Nogami
徳昭 野上
洋 神賀
Hiroshi Kamiga
洋 神賀
愛子 平田
Aiko Hirata
愛子 平田
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Abstract

To provide a conductive paste that contains conductive powder composed of aluminum powder, glass frit, and organic vehicle, has a low viscosity and excellent print quality, and a low volume resistivity.SOLUTION: The present invention provides a conductive paste that contains conductive powder composed of aluminum powder, glass frit, and organic vehicle. As the glass frit, used is a silver coated glass powder in which on the surface of glass powder containing bismuth, formed is a coating layer mainly composed of silver (where it contains 30-70 mass% of bismuth and 3-30 mass% of silver and has an average particle size of Dof 0.1-10 μm by laser-diffraction).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、導電性ペーストに関し、特に、導電性粉体としてアルミニウム粉末を使用する導電性ペーストに関する。   The present invention relates to a conductive paste, and more particularly to a conductive paste using aluminum powder as a conductive powder.

従来、導電性粉体としてアルミニウム粉末を使用する導電性ペースト(アルミニウムペースト)は、太陽電池の裏面の略全面に印刷されて、太陽電池の裏面電極を形成するために使用されている。このような太陽電池の裏面電極の形成に使用する導電性ペーストは、体積抵抗率が低い導電性ペーストであることが必要であり、また、裏面電極を効率的に印刷して太陽電池の生産速度を上げるために、粘度が低く印刷性に優れた導電性ペーストであることが望まれている。   Conventionally, a conductive paste (aluminum paste) using aluminum powder as the conductive powder is printed on substantially the entire back surface of the solar cell and used to form a back electrode of the solar cell. The conductive paste used for forming the back electrode of such a solar cell needs to be a conductive paste having a low volume resistivity, and the back electrode is efficiently printed to produce a solar cell at a production rate. Therefore, it is desired that the conductive paste has a low viscosity and excellent printability.

太陽電池の裏面電極の形成に使用するアルミニウムペーストとして、アルミニウム含有粉末と非結晶二酸化シリコンとガラスフリットが有機媒体に分散された組成物や、アルミニウム含有粉末と非結晶二酸化シリコンとガラスフリットとAg含有粉末が有機媒体に分散された組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As an aluminum paste used to form the back electrode of a solar cell, a composition in which an aluminum-containing powder, amorphous silicon dioxide, and glass frit are dispersed in an organic medium, or an aluminum-containing powder, amorphous silicon dioxide, glass frit, and Ag are contained. A composition in which powder is dispersed in an organic medium has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2007−128872号公報(段落番号0018−0021)JP 2007-128872 A (paragraph numbers 0018-0021)

しかし、従来のアルミニウムペーストは、3本ロールなどにより混練して製造する際に濡れが悪く、混練し難いという問題があった。また、従来のアルミニウムペーストは、粘度が高く、スクリーン印刷機などにより印刷し難いという問題もあった。   However, the conventional aluminum paste has a problem that it is difficult to knead due to poor wetting when it is produced by kneading with three rolls. Further, the conventional aluminum paste has a problem that it has a high viscosity and is difficult to be printed by a screen printer or the like.

したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含み、粘度が低く印刷性に優れるとともに体積抵抗率が低い導電性ペーストを提供することを目的とする。   Therefore, in view of such a conventional problem, the present invention includes a conductive powder made of aluminum powder, a glass frit, and an organic vehicle, and has a low viscosity, excellent printability, and low volume resistivity. It aims at providing a sex paste.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含む導電性ペーストにおいて、ガラスフリットとして、ガラス粉末の表面に、銀を主成分とする被覆層が形成された銀被覆ガラス粉末を使用することにより、粘度が低く印刷性に優れるとともに体積抵抗率が低い導電性ペーストを提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a conductive paste comprising an aluminum powder, a glass frit, and an organic vehicle has a surface of the glass powder as a glass frit. In addition, it was found that by using a silver-coated glass powder in which a coating layer containing silver as a main component was formed, a conductive paste having a low viscosity and excellent printability and a low volume resistivity can be provided. The invention has been completed.

すなわち、本発明による導電性ペーストは、アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含む導電性ペーストにおいて、ガラスフリットとして、ガラス粉末の表面に、銀を主成分とする被覆層が形成された銀被覆ガラス粉末を使用することを特徴とする。   That is, the conductive paste according to the present invention is a conductive paste containing a conductive powder made of aluminum powder, a glass frit, and an organic vehicle. As a glass frit, the conductive paste mainly contains silver on the surface of the glass powder. A silver-coated glass powder having a coating layer formed thereon is used.

この導電性ペーストにおいて、銀被覆ガラス粉末中の銀の含有量が3〜30質量%であるのが好ましい。また、ガラス粉末がビスマスを含むのが好ましく、銀被覆ガラス粉末中のビスマス含有量が30〜70質量%であるのが好ましい。また、銀被覆ガラス粉末が、ホウ素、バリウム、ケイ素、ストロンチウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびチタンからなる群から選ばれる一種以上を含んでもよい。また、銀被覆ガラス粉末のレーザー回折法による平均粒径D50が0.1〜10μmであるのが好ましい。 In this conductive paste, the silver content in the silver-coated glass powder is preferably 3 to 30% by mass. The glass powder preferably contains bismuth, and the bismuth content in the silver-coated glass powder is preferably 30 to 70% by mass. The silver-coated glass powder may contain one or more selected from the group consisting of boron, barium, silicon, strontium, vanadium, zinc, zirconium, magnesium, and titanium. The average particle diameter D 50 of the silver coated glass powder by a laser diffraction method is preferably a 0.1 to 10 [mu] m.

本発明によれば、アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含み、粘度が低く印刷性に優れるとともに体積抵抗率が低い導電性ペーストを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electroconductive powder which consists of aluminum powder, a glass frit, and an organic vehicle, and can provide the electroconductive paste with low viscosity that is excellent in printability and low volume resistivity.

本発明による導電性ペーストの実施の形態では、アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含む導電性ペーストにおいて、ガラスフリットとして、ガラス粉末の表面に、銀を主成分とする被覆層が形成された銀被覆ガラス粉末を使用する。   In the embodiment of the conductive paste according to the present invention, in the conductive paste containing the conductive powder made of aluminum powder, the glass frit, and the organic vehicle, the glass powder is used as the main component of silver on the surface of the glass powder. A silver-coated glass powder having a coating layer formed thereon is used.

銀被覆ガラス粉末中の銀の含有量は、3〜30質量%であるのが好ましく、5〜15質量%であるのがさらに好ましい。また、ガラス粉末はビスマスを含むのが好ましい。この場合。銀被覆ガラス粉末中のビスマス含有量は、30〜70質量%であるのが好ましく、35〜50質量%であるのがさらに好ましい。また、銀被覆ガラス粉末は、ホウ素、バリウム、ケイ素、ストロンチウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびチタンからなる群から選ばれる一種以上を含んでもよい。また、銀被覆ガラス粉末のレーザー回折法による平均粒径D50は、0.1〜10μmであるのが好ましく、0.5〜5μmであるのがさらに好ましい。 The silver content in the silver-coated glass powder is preferably 3 to 30% by mass, and more preferably 5 to 15% by mass. The glass powder preferably contains bismuth. in this case. The bismuth content in the silver-coated glass powder is preferably 30 to 70% by mass, and more preferably 35 to 50% by mass. Further, the silver-coated glass powder may contain one or more selected from the group consisting of boron, barium, silicon, strontium, vanadium, zinc, zirconium, magnesium, and titanium. The average particle diameter D 50 of the silver coated glass powder by a laser diffraction method is preferably from 0.1 to 10 [mu] m, more preferably in the range of 0.5 to 5 [mu] m.

上記の銀被覆ガラス粉末は、ガラス粉末を銀イオン含有溶液中に浸漬し、その溶液に錯化剤またはアルカリと還元剤とを添加して、析出した銀からなる被覆層をガラス粉末の表面に形成することによって製造することができる。   In the above silver-coated glass powder, the glass powder is immersed in a silver ion-containing solution, a complexing agent or an alkali and a reducing agent are added to the solution, and a coating layer made of precipitated silver is formed on the surface of the glass powder. It can be manufactured by forming.

被覆層は、ガラス粉末を銀イオン含有溶液中に浸漬し、その溶液に錯化剤またはアルカリと還元剤とを添加して、銀粒子を還元析出させる湿式還元法によって、析出した銀でガラス粉末の表面を被覆することにより形成する。この被覆層の形成では、銀イオン含有溶液中に攪拌しながらガラス粉末を浸漬して得られたスラリーに、錯化剤またはアルカリと還元剤とを添加することにより、ガラス粉末の表面に銀粒子を析出させる。この被覆層の形成では、ガラス粉末の表面全体を完全に銀で覆わなくてもよく、ガラス粉末の表面の一部が露出してもよい。   The coating layer is obtained by immersing glass powder in a silver ion-containing solution, adding a complexing agent or alkali and a reducing agent to the solution, and then reducing the silver particles by a wet reduction method to deposit the silver powder into the glass powder. It is formed by coating the surface. In the formation of this coating layer, silver particles are added to the surface of the glass powder by adding a complexing agent or an alkali and a reducing agent to the slurry obtained by immersing the glass powder in a silver ion-containing solution while stirring. To precipitate. In the formation of the coating layer, the entire surface of the glass powder may not be completely covered with silver, and a part of the surface of the glass powder may be exposed.

銀イオン含有溶液としては、硝酸銀水溶液などを使用することができる。この銀イオン含有溶液に錯化剤またはアルカリを添加することによって、銀塩錯体または銀中間体を含有する水溶液またはスラリーを生成することができる。銀塩錯体を含有する水溶液またはスラリーを生成するための錯化剤としては、アンモニア水、アンモニウム塩、キレート化合物などを使用することができる。銀中間体を含有する水溶液またはスラリーを生成するためのアルカリとしては、水酸化ナトリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどを使用することができる。これらの中で、硝酸銀水溶液にアンモニア水を添加して銀アンミン錯体水溶液を生成するのが好ましい。アンミン錯体中のアンモニアの配位数は2であるため、アンモニアの添加量は、銀1モル当たり2モル以上であるが、アンモニアの添加量が多過ぎると錯体が安定化し過ぎて還元が進み難くなるので、銀1モル当たり8モル以下であるのが好ましい。なお、還元剤の添加量を多くするなどの調整を行えば、アンモニアの添加量が8モルを超えても銀被覆ガラス粉末を得ることができる。   As the silver ion-containing solution, an aqueous silver nitrate solution or the like can be used. By adding a complexing agent or an alkali to the silver ion-containing solution, an aqueous solution or slurry containing a silver salt complex or a silver intermediate can be produced. As a complexing agent for producing an aqueous solution or slurry containing a silver salt complex, aqueous ammonia, ammonium salt, chelate compound and the like can be used. As an alkali for producing an aqueous solution or slurry containing a silver intermediate, sodium hydroxide, sodium chloride, sodium carbonate or the like can be used. Among these, it is preferable to add aqueous ammonia to an aqueous silver nitrate solution to produce an aqueous silver ammine complex solution. Since the coordination number of ammonia in the ammine complex is 2, the addition amount of ammonia is 2 moles or more per mole of silver. However, if the addition amount of ammonia is too large, the complex is too stabilized and the reduction is difficult to proceed. Therefore, the amount is preferably 8 mol or less per 1 mol of silver. In addition, if adjustment, such as increasing the addition amount of a reducing agent, is performed, even if the addition amount of ammonia exceeds 8 mol, a silver covering glass powder can be obtained.

還元剤としては、アスコルビン酸、亜硫酸塩、アルカノールアミン、過酸化水素水、ギ酸、ギ酸アンモニウム、ギ酸ナトリウム、グリオキサール、酒石酸、次亜燐酸ナトリウム、水素化硼素ナトリウム、ヒドロキノン、ヒドラジン、ヒドラジン化合物、ピロガロール、ぶどう糖、没食子酸、ホルマリン、無水亜硫酸ナトリウム、ロンガリットなどの1種以上を使用することができる。これらの中で、アスコルビン酸、アルカノールアミン、水素化硼素ナトリウム、ヒドロキノン、ヒドラジンおよびホルマリンからなる群から選ばれる1種以上を使用するのが好ましく、ホルマリンまたはヒドラジンを使用するのがさらに好ましく、ヒドラジンを使用するのが最も好ましい。還元剤の添加量は、銀の収率を高めるために、銀に対して1当量以上であるのが好ましく、還元力が弱い還元剤を使用する場合には、銀に対して2当量以上、例えば、10〜20当量でもよい。   As a reducing agent, ascorbic acid, sulfite, alkanolamine, hydrogen peroxide solution, formic acid, ammonium formate, sodium formate, glyoxal, tartaric acid, sodium hypophosphite, sodium borohydride, hydroquinone, hydrazine, hydrazine compound, pyrogallol, One or more of glucose, gallic acid, formalin, anhydrous sodium sulfite, Rongalite and the like can be used. Among these, it is preferable to use one or more selected from the group consisting of ascorbic acid, alkanolamine, sodium borohydride, hydroquinone, hydrazine and formalin, more preferably formalin or hydrazine, Most preferably it is used. The addition amount of the reducing agent is preferably 1 equivalent or more with respect to silver in order to increase the yield of silver. When a reducing agent having a weak reducing power is used, 2 equivalents or more with respect to silver, For example, 10-20 equivalent may be sufficient.

上記の銀被覆ガラス粉末と、アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、有機ビヒクルとを混合して、混練処理を行うことによって、導電性ペーストを得ることができる。   A conductive paste can be obtained by mixing the silver-coated glass powder, a conductive powder made of aluminum powder, and an organic vehicle and performing a kneading process.

有機ビヒクルは、有機溶剤と有機樹脂成分を含むのが好ましい。有機溶剤は、導電性ペーストの使用目的に応じて適宜選択することができ、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)、エチルカルビトールアセテート(ECA)、エチルカルビトール(EC)、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラデカン、テトラリン、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、エチルカルビトール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート(テキサノール)、ターピネオールなどから、1種以上の溶媒を選択して使用することができる。この有機溶剤の含有量は、導電性ペーストに対して0〜20質量%であるのが好ましく、0〜18質量%であるのがさらに好ましい。有機樹脂成分として、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、エチルセルロースなどの1種以上を使用することができる。この有機樹脂成分の含有量は、導電性ペーストに対して0.02〜3.0質量%であるのが好ましく、0.03〜2.4質量%であるのがさらに好ましい。   The organic vehicle preferably contains an organic solvent and an organic resin component. The organic solvent can be appropriately selected according to the purpose of use of the conductive paste. For example, butyl carbitol acetate (BCA), butyl carbitol (BC), ethyl carbitol acetate (ECA), ethyl carbitol (EC ), Toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetradecane, tetralin, propyl alcohol, isopropyl alcohol, dihydroterpineol, dihydroterpineol acetate, ethyl carbitol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate ( One or more solvents can be selected and used from texanol) and terpineol. The content of the organic solvent is preferably 0 to 20% by mass and more preferably 0 to 18% by mass with respect to the conductive paste. As the organic resin component, one or more of epoxy resin, acrylic resin, polyester resin, polyimide resin, polyurethane resin, phenoxy resin, silicone resin, ethyl cellulose and the like can be used. The content of the organic resin component is preferably 0.02 to 3.0% by mass and more preferably 0.03 to 2.4% by mass with respect to the conductive paste.

導電性ペーストの粘度は、コーン半径1.2cm(CPE−52)のコーンプレートを用いて粘度計(ブルックフィールド社製のHBDV−III Ultra)により、25℃において1rpm(5分値)および5rpm(1分値)で測定したときに、いずれも100〜500Pa・sであるのが好ましい。導電性ペーストの粘度が100Pa・s未満であると、ペーストの印刷時ににじみが発生する場合があり、一方、500Pa・sを超えると、印刷むらが発生する場合があり、スクリーン印刷機による印刷速度を速くした場合に、版離れが悪くなってメッシュ痕が残るなどの歩留まりの低下の原因になる。   The viscosity of the conductive paste was measured using a viscometer (HBDV-III Ultra manufactured by Brookfield) using a cone plate having a cone radius of 1.2 cm (CPE-52) at 25 ° C. at 1 rpm (5 minutes value) and 5 rpm ( It is preferable that all are 100-500 Pa.s when measured by 1 minute value. If the viscosity of the conductive paste is less than 100 Pa · s, bleeding may occur during printing of the paste. On the other hand, if it exceeds 500 Pa · s, uneven printing may occur, and the printing speed by a screen printer If the speed is increased, the separation of the plate becomes worse and the mesh mark remains, which causes a decrease in yield.

また、導電性ペーストの印刷性をさらに良好にするために、トリエチレングリコールブチルメチルエーテルのような高沸点溶剤などの保湿剤や、脂肪酸アミドワックス、ひまし油、ポリエチレンワックスなどの潤滑剤や、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸などの分散剤を添加してもよい。   In order to further improve the printability of the conductive paste, a moisturizer such as a high boiling point solvent such as triethylene glycol butyl methyl ether, a lubricant such as fatty acid amide wax, castor oil, polyethylene wax, stearic acid, etc. A dispersant such as palmitic acid or oleic acid may be added.

以下、本発明による導電性ペーストの実施例について詳細に説明する。   Hereinafter, the Example of the electrically conductive paste by this invention is described in detail.

[実施例]
1Lビーカー中で攪拌されている状態の純水787gに32質量%の銀を含む硝酸銀水溶液3.47gを混合して、1.11gの銀を含む硝酸銀水溶液を得た後、この希釈した硝酸銀水溶液に28質量%のアンモニア水2.5gを錯化剤として添加して、銀アンミン錯塩水溶液(pH11)を得た。この銀アンミン錯塩水溶液の液温を30℃にした後、Biを含むガラス粉末10gを添加し、その直後に、還元剤としてのヒドラジン0.3gと(溶媒としての純水中にTEM粒径5〜40nmの銀ナノ粒子0.01g(水溶液中の銀の量に対して0.001倍)を含む)銀コロイド10.3gと純水20gとを混合した液を添加し、(未還元銀が液中に残らないように)5分間熟成させ、銀を主成分とする層によりガラス粉末を被覆した後、この銀被覆ガラス粉末含有スラリーを吸引ろ過し、電位が0.5mS/m以下になるまで純水で洗浄して、得られたケーキを75℃の真空乾燥機で10分間乾燥させて、銀被覆ガラス粉末(銀を主成分とする層で被覆したガラス粉末)を得た。
[Example]
After mixing 3.87 g of a silver nitrate aqueous solution containing 32% by mass of silver with 787 g of pure water being stirred in a 1 L beaker to obtain a silver nitrate aqueous solution containing 1.11 g of silver, this diluted silver nitrate aqueous solution Then, 2.5 g of 28% by mass of ammonia water was added as a complexing agent to obtain a silver ammine complex salt aqueous solution (pH 11). After the liquid temperature of the silver ammine complex salt aqueous solution was set to 30 ° C., 10 g of glass powder containing Bi was added, and immediately after that, 0.3 g of hydrazine as a reducing agent and a TEM particle size of 5 in pure water as a solvent. A solution prepared by mixing 10.3 g of silver colloid and 0.01 g of pure water (containing 0.001 times the amount of silver in an aqueous solution) of 0.01 g of ˜40 nm silver nanoparticles and 20 g of pure water is added. After aging for 5 minutes (so that it does not remain in the liquid) and coating the glass powder with a layer containing silver as a main component, this silver-coated glass powder-containing slurry is suction filtered, and the potential becomes 0.5 mS / m or less. The resulting cake was dried with a vacuum dryer at 75 ° C. for 10 minutes to obtain a silver-coated glass powder (a glass powder coated with a silver-based layer).

このようにして得られた銀被覆ガラス粉末について、粒度分布として、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製のMICROTRAC MT3300EXII)により、ガラス粉末の体積基準の累積分布を求めたところ、累積10%粒子径(D10)は0.9μm、累積50%粒子径(D50)は2.3μm、累積90%粒子径(D90)は5.0μmであった。また、この銀被覆ガラス粉末の組成分析を高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法により行ったところ、9.78質量%のAgと、6.23質量%のBと、6.93質量%のBaと、42.49質量%のBiと、0.63質量%のSiと、0.07質量%のSrと、2.42質量%のVと、0.29質量%のZnと、残部として酸素を含む銀被覆ガラス粉末であった。なお、この組成分析は、銀被覆ガラス粉末0.045gを、61質量%の硝酸(関東化学株式会社製の精密分析用試薬(UGR)の硝酸)5mLと蒸留水10mLを加えて加熱溶解させ、放冷した後、5Cろ紙を通過させ、ろ液を50mLに定容して、ICP発光分光分析装置(セイコーインスツル株式会社製のSPS5100)により測定して得られた測定値と、ろ紙上の残渣を蒸留水で石英ビーカー中に移し、37質量%の硝酸(関東化学株式会社製の精密分析用試薬(UGR)の硝酸)5mLと96質量%の硝酸(関東化学株式会社製の精密分析用試薬(UGR)の硝酸)2mLを加えて加熱溶解させることにより、硝酸白煙を発して乾固させた後、純水10mLと塩酸5mLを加えて加熱溶解させ、放冷した後、50mLに定容し、上記のICP発光分光分析装置により測定して得られた測定値とを合計して行った。 With respect to the silver-coated glass powder thus obtained, the volume-based cumulative distribution of the glass powder was determined as a particle size distribution using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (MICROTRAC MT3300EXII manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.). However, the cumulative 10% particle size (D 10 ) was 0.9 μm, the cumulative 50% particle size (D 50 ) was 2.3 μm, and the cumulative 90% particle size (D 90 ) was 5.0 μm. The composition analysis of this silver-coated glass powder was performed by high frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy, and it was found that 9.78 mass% Ag, 6.23 mass% B, and 6.93 mass%. Ba, 42.49 mass% Bi, 0.63 mass% Si, 0.07 mass% Sr, 2.42 mass% V, 0.29 mass% Zn, and the balance As a silver-coated glass powder containing oxygen. In this composition analysis, 0.045 g of silver-coated glass powder was dissolved by heating by adding 5 mL of 61 mass% nitric acid (nitric acid for precision analysis (UGR) manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and 10 mL of distilled water, After allowing to cool, the sample is passed through 5C filter paper, the filtrate is made up to a volume of 50 mL, and the measured value obtained by measuring with an ICP emission spectrophotometer (SPS5100 manufactured by Seiko Instruments Inc.) and on the filter paper The residue was transferred into a quartz beaker with distilled water, and 5 mL of 37% by mass nitric acid (nitric acid for precision analysis (UGR) manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and 96% by mass nitric acid (for precision analysis manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) Add nitric acid (2 mL of reagent (UGR)) and dissolve with heating to give white nitric acid smoke to dryness, then add 10 mL of pure water and 5 mL of hydrochloric acid to dissolve with heating, allow to cool, and then adjust to 50 mL. Forgiveness It was performed by summing the measured values obtained by measuring the serial of ICP emission spectrophotometer.

このようにして得られた銀被覆ガラス粉末0.22重量部と、平均粒径4.6μmのアルミニウム粉末78重量部と、エチルセルロース1.8重量部と、テキサノール5.0重量部と、ブチルカルビトールアセテート(BCA)5.0重量部と、ターピネオール5.5重量部と、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル1.8重量部と、脂肪酸アミドワックス2.5重量部と、オレイン酸0.2重量部とを自公転式真空攪拌脱泡装置(株式会社シンキー社製のあわとり練太郎)により混合(予備混練)した後、3本ロール(EXAKT社製のM−80S)により混練することにより、導電性ペーストを得た。   0.22 parts by weight of the silver-coated glass powder thus obtained, 78 parts by weight of aluminum powder having an average particle size of 4.6 μm, 1.8 parts by weight of ethyl cellulose, 5.0 parts by weight of texanol, butyl carbyl 5.0 parts by weight of tall acetate (BCA), 5.5 parts by weight of terpineol, 1.8 parts by weight of triethylene glycol butyl methyl ether, 2.5 parts by weight of fatty acid amide wax, and 0.2 parts by weight of oleic acid Are mixed (preliminary kneading) with a self-revolving vacuum stirring deaerator (Shinky Co., Ltd. Awatori Nertaro), and then kneaded with three rolls (EXAKT M-80S). Sex paste was obtained.

このようにして得られた導電性ペーストについて、コーン半径1.2cm(CPE−52)のコーンプレートを用いて粘度計(ブルックフィールド社製のHBDV−III Ultra)により、25℃において1rpm(5分値)および5rpm(1分値)で粘度を測定したところ、それぞれ381(Pa・s)、123(Pa・s)であった。   The conductive paste thus obtained was subjected to 1 rpm (5 minutes) at 25 ° C. with a viscometer (HBDV-III Ultra manufactured by Brookfield) using a cone plate having a cone radius of 1.2 cm (CPE-52). Value) and 5 rpm (1 minute value) were 381 (Pa · s) and 123 (Pa · s), respectively.

次に、得られた導電性ペーストを、太陽電池用単結晶シリコンウエハ(105Ω/□)を1インチ×1インチの略正方形に切断した基板の裏面に、スクリーン印刷機(マイクロテック株式会社製のMT−320T)により、幅500μm×長さ37.5mmのライン状に印刷し、大気中において200℃で10分間乾燥した後、高速焼成IR炉(日本ガイシ株式会社製)を用いてイン−アウト21秒間としてピーク温度(焼成温度)770℃で焼成した。   Next, the obtained conductive paste was applied to a screen printing machine (manufactured by Microtech Co., Ltd.) on the back surface of a substrate obtained by cutting a single crystal silicon wafer for solar cells (105Ω / □) into a substantially square of 1 inch × 1 inch. MT-320T) was printed in a line shape of width 500 μm × length 37.5 mm, dried in air at 200 ° C. for 10 minutes, and then in-out using a high-speed firing IR furnace (manufactured by NGK Corporation). Firing was performed at a peak temperature (firing temperature) of 770 ° C. for 21 seconds.

このようにし得られた導電膜について、表面粗さ・輪郭形状測定機(東京精密株式会社製のサーフコム480B−12)により平均厚さを測定したところ、平均厚さは24μmであり、デジタルマルチメーター(株式会社エーディーシー製のR7451A)により抵抗値を測定したところ、抵抗値は0.9μΩであった。また、(この抵抗値と、膜厚、線幅および長さから求めた体積とから)導電膜の体積抵抗率を算出したところ、30μΩ・cmであった。   When the average thickness of the conductive film thus obtained was measured with a surface roughness / contour shape measuring instrument (Surfcom 480B-12 manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), the average thickness was 24 μm, and the digital multimeter When the resistance value was measured by (R7451A manufactured by ADC Co., Ltd.), the resistance value was 0.9 μΩ. The volume resistivity of the conductive film was calculated (from this resistance value and the volume obtained from the film thickness, line width, and length) and found to be 30 μΩ · cm.

[比較例1]
Biを含むガラス粉末を用意し、実施例1の銀被覆ガラス粉末と同様の方法により、粒度分布を求めた。その結果、ガラス粉末の累積10%粒子径(D10)は0.9μm、累積50%粒子径(D50)は2.9μm、累積90%粒子径(D90)は6.5μmであった。
[Comparative Example 1]
A glass powder containing Bi was prepared, and the particle size distribution was determined by the same method as that for the silver-coated glass powder of Example 1. As a result, the glass powder had a cumulative 10% particle size (D 10 ) of 0.9 μm, a cumulative 50% particle size (D 50 ) of 2.9 μm, and a cumulative 90% particle size (D 90 ) of 6.5 μm. .

このガラス粉末0.2重量部を銀被覆ガラス粉末に代えて使用した以外は、実施例と同様の方法により得られた導電性ペーストについて、実施例と同様の方法により、25℃において1rpm(5分値)および5rpm(1分値)で粘度を測定したところ、それぞれ572(Pa・s)、192(Pa・s)であった。また、この導電性ペーストを用いて、実施例と同様の方法により得られた導電膜について、実施例と同様の方法により、平均厚さと抵抗値を測定し、体積抵抗率を算出したところ、平均厚さは25μm、抵抗値は0.9μΩ、体積抵抗率は31μΩ・cmであった。   Except that 0.2 parts by weight of this glass powder was used instead of silver-coated glass powder, the conductive paste obtained by the same method as in the example was subjected to 1 rpm (5 rpm) at 25 ° C. by the same method as in the example. The viscosity was measured at 5 minutes (minute value) and 5 rpm (1 minute value) and found to be 572 (Pa · s) and 192 (Pa · s), respectively. In addition, using this conductive paste, for the conductive film obtained by the same method as in the example, the average thickness and resistance value were measured by the same method as in the example, and the volume resistivity was calculated. The thickness was 25 μm, the resistance value was 0.9 μΩ, and the volume resistivity was 31 μΩ · cm.

これらの結果から、実施例の銀被覆ガラス粉末に代えてガラス粉末を使用した導電性ペーストでは、導電膜の体積抵抗率が高くなり、導電性ペーストの粘度も高くなって、印刷性が悪くなることがわかる。   From these results, in the conductive paste using the glass powder instead of the silver-coated glass powder of the example, the volume resistivity of the conductive film is increased, the viscosity of the conductive paste is increased, and the printability is deteriorated. I understand that.

[比較例2]
比較例1の導電性ペースト20gに、銀粉(DOWAハイテック株式会社製の(表面処理剤なしの)凝集銀粉G−35、比表面積1.11m/g)0.0040gを添加(実施例1の銀被覆ガラス粉末と銀の量が同じ量になるように銀粉を添加、すなわち、ガラス粉末と銀粉の合計が0.22重量部になるように銀粉を添加)し、実施例1と同様の方法により、混合(予備混練)した後、混練することにより、導電性ペーストを得た。
[Comparative Example 2]
To 40 g of the conductive paste of Comparative Example 1, 0.0040 g of silver powder (Agglomerated silver powder G-35 (no surface treatment agent) manufactured by DOWA Hightech Co., Ltd., specific surface area 1.11 m 2 / g) was added (of Example 1). The silver powder is added so that the amount of the silver-coated glass powder and silver is the same, that is, the silver powder is added so that the total of the glass powder and the silver powder is 0.22 parts by weight), and the same method as in Example 1 Thus, after mixing (preliminary kneading), kneading gave a conductive paste.

このようにして得られた導電性ペーストについて、実施例と同様の方法により、25℃において1rpm(5分値)および5rpm(1分値)で粘度を測定したところ、それぞれ540(Pa・s)、155(Pa・s)であった。また、この導電性ペーストを用いて、実施例と同様の方法により得られた導電膜について、実施例と同様の方法により、平均厚さと抵抗値を測定し、体積抵抗率を算出したところ、平均厚さは25μm、抵抗値は0.9μΩ、体積抵抗率は31μΩ・cmであった。   About the conductive paste thus obtained, the viscosity was measured at 1 rpm (5 minutes value) and 5 rpm (1 minute value) at 25 ° C. by the same method as in the example. 155 (Pa · s). In addition, using this conductive paste, for the conductive film obtained by the same method as in the example, the average thickness and resistance value were measured by the same method as in the example, and the volume resistivity was calculated. The thickness was 25 μm, the resistance value was 0.9 μΩ, and the volume resistivity was 31 μΩ · cm.

これらの結果から、実施例の銀被覆ガラス粉末に代えてガラス粉末を使用して銀粉を添加した導電性ペーストでは、導電膜の体積抵抗率が高くなり、導電性ペーストの粘度も高くなって、印刷性が悪くなることがわかる。   From these results, in the conductive paste added with silver powder using glass powder instead of the silver-coated glass powder of the example, the volume resistivity of the conductive film is high, the viscosity of the conductive paste is also high, It turns out that printability worsens.

本発明による導電性ペーストは、回路基板の導体パターン、太陽電池などの基板の電極や回路などの電子部品に利用することができる。   The electrically conductive paste by this invention can be utilized for electronic components, such as a conductor pattern of a circuit board, an electrode of a board | substrate, such as a solar cell, and a circuit.

Claims (6)

アルミニウム粉末からなる導電性粉体と、ガラスフリットと、有機ビヒクルとを含む導電性ペーストにおいて、ガラスフリットとして、ガラス粉末の表面に、銀を主成分とする被覆層が形成された銀被覆ガラス粉末を使用することを特徴とする、導電性ペースト。 In a conductive paste containing conductive powder made of aluminum powder, glass frit, and organic vehicle, silver-coated glass powder in which a coating layer mainly composed of silver is formed on the surface of the glass powder as glass frit A conductive paste, characterized by using. 前記銀被覆ガラス粉末中の銀の含有量が3〜30質量%であることを特徴とする、請求項1に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 1, wherein the silver content in the silver-coated glass powder is 3 to 30% by mass. 前記ガラス粉末がビスマスを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 1, wherein the glass powder contains bismuth. 前記銀被覆ガラス粉末中のビスマス含有量が30〜70質量%であることを特徴とする、請求項3に記載の導電性ペースト。 The conductive paste according to claim 3, wherein the silver-coated glass powder has a bismuth content of 30 to 70% by mass. 前記銀被覆ガラス粉末が、ホウ素、バリウム、ケイ素、ストロンチウム、バナジウム、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウムおよびチタンからなる群から選ばれる一種以上を含むことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の導電性ペースト。 The silver-coated glass powder contains one or more selected from the group consisting of boron, barium, silicon, strontium, vanadium, zinc, zirconium, magnesium, and titanium, according to any one of claims 1 to 4. Conductive paste. 前記銀被覆ガラス粉末のレーザー回折法による平均粒径D50が0.1〜10μmであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の導電性ペースト。 6. The conductive paste according to claim 1, wherein the silver-coated glass powder has an average particle diameter D 50 of 0.1 to 10 μm by a laser diffraction method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110364286A (en) * 2019-07-09 2019-10-22 湖南省国银新材料有限公司 A kind of two-sided PERC cell backside electrode silver plasm of monocrystalline and preparation method thereof
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