JP2019121568A - Manufacturing method of solder adhesive metal paste conductive film - Google Patents

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拓矢 青島
Takuya Aoshima
拓矢 青島
澤田 公平
Kohei Sawada
公平 澤田
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Abstract

To provide a manufacturing method of a solder adhesive metal paste conductive film capable of manufacturing a metal paste conductive film good in solder wettability and high in conductivity.SOLUTION: There is provided a manufacturing method of a solder adhesive metal paste conducive film having: a process for coating a substrate with a metal paste composition containing a metal particle (A), a resin binder (B), and a diluent (C) to form a coated film of the metal paste composition; a process for semi-curing the coated film of the metal paste composition by heating to form a metal paste conductive film; a process for coating the metal paste conductive film with a solder paste; and a process for melting the solder paste by heating.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、はんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a solder-adhered metal paste conductive film.

近年、電子材料の分野などにおいて、プリント配線板の回路形成、タッチパネルの引き出し配線や各種電気的接合部の形成などの電気的導通確保の手段として、樹脂中に金属粉末を含有した金属ペースト組成物を、印刷によりパターンを描画し、光や熱を加えることで硬化させ、導電性を有する配線を形成する方法が広く用いられている。特に、金属ペースト組成物に用いられる金属粉末は、耐酸化性に優れ、体積固有抵抗が低いことから銀粉末を用いた銀ペーストが一般に広く使用されている。
さらにデバイス作製時には、前述の金属ペースト組成物により作製した配線同士、あるいは配線と素子とを電気的に接合する必要があり、接合の方法としてはんだペーストや棒はんだなどのはんだ材料を用いた接合(はんだ付け)が主に用いられている。しかし、これらの金属ペースト組成物は、樹脂分が重量比で約20%程度配合されており、容積比から見ると配線中にはんだ濡れ性の低い樹脂分が多く含有しているため、金属箔と比較するとはんだ付けは困難であった。また、特許文献1,2では、はんだ付け可能な金属ペースト組成物も提案されているが、これらの文献に記載の銀ペーストをはんだ付けする場合は、銀の持つはんだへの高い溶解速度が原因で、銀ペーストを硬化した導電膜中の銀粉末が溶融はんだに溶解する、いわゆる銀食われ現象が起こる。この銀食われ減少が原因で、リード線との接合の際に強度を保つことができず、高温、高湿度な環境下で導電性を長時間保つことも困難であった。
In recent years, in the field of electronic materials and the like, metal paste compositions containing metal powder in resin as a means for securing electrical continuity such as circuit formation of printed wiring boards, formation of lead wires of touch panels and formation of various electrical junctions. There is widely used a method of drawing a pattern by printing and curing it by applying light or heat to form a conductive wiring. In particular, a metal paste used for the metal paste composition is generally widely used, since it is excellent in oxidation resistance and low in volume resistivity and silver paste using silver powder.
Furthermore, at the time of device fabrication, it is necessary to electrically join the wires produced by the above-mentioned metal paste composition, or wires and elements, and as a method of joining, joining using a solder material such as solder paste or bar solder ( Soldering is mainly used. However, these metal paste compositions contain about 20% by weight of resin, and when viewed from the volume ratio, they contain a large amount of resin with low solder wettability in wiring, so metal foils Soldering was difficult compared to. Moreover, although the solderable metal paste composition is also proposed by patent document 1, 2, when soldering the silver paste as described in these documents, it is a cause of the high melt | dissolution rate to the solder which silver has. The so-called silver corrosion phenomenon occurs in which the silver powder in the conductive film obtained by curing the silver paste dissolves in the molten solder. Due to this decrease in silver corrosion, the strength can not be maintained at the time of bonding with the lead wire, and it is also difficult to maintain the conductivity for a long time under a high temperature and high humidity environment.

一方、銀に次いで体積固有抵抗が低く、廉価で、耐マイグレーション性に優れる銅を導電性組成物に用いた金属ペースト組成物の開発が近年進んできている。銅は、銀ほどはんだ合金への溶解速度が大きくないため、上記の接合強度の問題が改善できると考えられる。
しかし、銅ペーストから形成される導電膜は、銀ペーストから形成される導電膜と比べて酸化しやすく、導電性が低下してしまう問題があるため、さまざまな手法で酸化を抑制し、導電性を維持する試みがなされている。銅ペーストから形成される導電膜の酸化抑制の手法としては、たとえば特許文献3において、銅粒子の表面に化学的処理を施すことで、酸化を抑制し、銅ペースト導電膜とした際の導電性を維持している。
また樹脂バインダーに関する導電膜の酸化抑制の手法としては、硬化時の収縮により金属粒子同士の接触を促進し、かつ還元性を有するため導電性を確保しやすいレゾール型フェノール樹脂などの熱硬化樹脂をバインダーに使用している場合がほとんどである。しかしこのようなレゾール型フェノール樹脂を含有する金属ペースト導電膜上に、はんだ材料を用いて接合を実施する場合、はんだ濡れ性は低く、はんだ接合が困難となる問題が生じる。特許文献4では、はんだ濡れ性を改善した、レゾール型フェノール樹脂をバインダーとして用いた金属ペースト組成物に関して記載されているが、導電性、はんだ濡れ性を両立することはできていない。
On the other hand, development of a metal paste composition using copper as an electrically conductive composition has been advanced in recent years next to silver, which is low in volume resistivity, inexpensive, and excellent in migration resistance. Copper is considered to be able to solve the above-mentioned problem of joint strength because copper does not have a rate of dissolution in a solder alloy as high as silver.
However, the conductive film formed from copper paste is more easily oxidized than the conductive film formed from silver paste, and there is a problem that the conductivity is lowered. An attempt is made to maintain the As a method for suppressing the oxidation of the conductive film formed from the copper paste, for example, in Patent Document 3, the chemical treatment is applied to the surface of the copper particles to suppress the oxidation, and the conductivity when forming the copper paste conductive film Maintain.
Further, as a method for suppressing the oxidation of the conductive film relating to the resin binder, thermosetting resin such as resol-type phenolic resin which easily promotes the contact between the metal particles by shrinkage at the time of curing and has reducibility can be obtained. Most of them are used for binders. However, when bonding is performed using a solder material on a metal paste conductive film containing such a resol-type phenolic resin, there is a problem that the solder wettability is low and the solder bonding becomes difficult. Although patent document 4 is described regarding the metal paste composition which used resol type phenol resin as a binder which improved solder wettability, it has not been able to be compatible in electroconductivity and solder wettability.

特開平7−14429号公報JP 7-14429 A 特開2002−212492号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-212492 国際公開第2016/199811号International Publication No. 2016/199811 特開2006−28213号公報JP, 2006-28213, A

上記したとおり、従来技術では、はんだ濡れ性が良好で、かつ導電性の高い金属ペースト導電膜を得ることは困難であった。
本発明の課題は、はんだ濡れ性が良好で、導電性の高い金属ペースト導電膜を作製することのできる、はんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法を提供することにある。
As described above, in the prior art, it is difficult to obtain a metal paste conductive film having good solder wettability and high conductivity.
An object of the present invention is to provide a method for producing a solder-adhered metal paste conductive film, which is capable of producing a metal paste conductive film having good solder wettability and high conductivity.

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の組成を有する金属ペースト組成物を基板に塗布し、特定の条件にて硬化することにより、はんだ濡れ性の良好な金属ペースト導電膜を得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。
すなわち、本発明は、次の[1]〜[7]を要旨とするものである。
As a result of intensive investigations, the present inventors can apply a metal paste composition having a specific composition to a substrate and cure under specific conditions to obtain a metal paste conductive film with good solder wettability. The present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following [1] to [7] as the gist.

[1]金属粒子(A)、樹脂バインダー(B)、及び希釈剤(C)を含む金属ペースト組成物を基板に塗布し金属ペースト組成物の塗布膜を形成させる工程と、前記金属ペースト組成物の塗布膜を加熱により半硬化して金属ペースト導電膜を形成させる工程と、前記金属ペースト導電膜上にはんだペーストを塗布する工程と、前記はんだペーストを加熱により溶融する工程とを有する、はんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
[2]前記金属ペースト組成物における金属粒子(A)が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、錫、及びアルミニウム、並びにこれらから選ばれる金属を含む合金からなる群から選択される少なくとも1種の粒子である、上記[1]に記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
[3]前記金属ペースト組成物における金属粒子(A)が、銅粒子、又は銅を含む合金からなる粒子を含む、上記[1]又は[2]に記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
[4]前記金属ペースト組成物における樹脂バインダー(B)が、レゾール型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種以上の熱硬化性樹脂を含む、上記[1]〜[3]のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
[5]前記金属ペースト組成物における樹脂バインダー(B)が、レゾール型フェノール樹脂を含む、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
[1] A step of applying a metal paste composition containing a metal particle (A), a resin binder (B), and a diluent (C) to a substrate to form a coated film of the metal paste composition, and the metal paste composition Solder adhesion comprising: a step of semi-curing the coating film of the above to form a metal paste conductive film, a step of applying a solder paste on the metal paste conductive film, and a step of melting the solder paste by heating Method of manufacturing metal paste conductive film.
[2] The metal particles (A) in the metal paste composition are selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, palladium, rhodium, nickel, zinc, tin, and aluminum, and an alloy containing a metal selected therefrom The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film as described in said [1] which is at least 1 type of particle | grains selected.
[3] The method for producing a soldered metal paste conductive film according to the above [1] or [2], wherein the metal particles (A) in the metal paste composition include particles composed of copper particles or an alloy containing copper .
[4] The above-mentioned [1], wherein the resin binder (B) in the metal paste composition contains at least one thermosetting resin selected from the group consisting of resol type phenol resin, epoxy resin, and melamine resin. The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film in any one of-[3].
[5] The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film in any one of said [1]-[4] that the resin binder (B) in the said metal paste composition contains resol type phenol resin.

[6]前記金属ペースト組成物における金属粒子(A)が、表面被覆金属粒子を含む、上記[1]〜[5]のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
[7]前記金属ペースト組成物において、金属粒子(A)が表面被覆銅粒子から構成され、該表面被覆銅粒子は、銅粒子表面に、該銅粒子の表面の銅と化学結合及び/又は物理結合によって結合している式(1)で表されるアミン化合物の第1被覆層と、該第1被覆層上に、アミン化合物と化学結合によって結合している炭素数8〜20の脂肪族モノカルボン酸の第2被覆層とを有する表面被覆銅粒子であって、樹脂バインダー(B)がレゾール型フェノール樹脂であって、金属粒子(A)100質量部に対して樹脂バインダー(B)が10〜30質量部、希釈剤(C)が10〜30質量部含まれる、上記[1]〜[6]のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。

[式(1)中、mは0〜3の整数、nは0〜2の整数であり、n=0のとき、mは0〜3のいずれか、n=1またはn=2のとき、mは1〜3のいずれかである。]
[6] The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film in any one of said [1]-[5] in which the metal particle (A) in the said metal paste composition contains surface coating metal particle.
[7] In the metal paste composition, the metal particles (A) are composed of surface-coated copper particles, and the surface-coated copper particles are chemically bonded to the copper particles and / or physically attached to the surface of the copper particles. A first coating layer of an amine compound represented by the formula (1) bonded by bonding, and an aliphatic mono-carbon having 8 to 20 carbon atoms bonded to the amine compound by chemical bonding on the first coating layer A surface-coated copper particle having a carboxylic acid second coating layer, wherein the resin binder (B) is a resol type phenolic resin, and the resin binder (B) is 10 per 100 parts by mass of the metal particle (A). The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film in any one of said [1]-[6] in which -30 mass parts and 10-30 mass parts of diluents (C) are contained.

[In the formula (1), m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 0 to 2, and when n = 0, m is any of 0 to 3 and n = 1 or n = 2 m is any one of 1 to 3. ]

本発明のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法によれば、はんだ濡れ性に優れ、高い導電性を有するはんだ密着金属ペースト導電膜を得ることが可能である。   According to the method for producing a solder-adhesion metal paste conductive film of the present invention, it is possible to obtain a solder-adhesion metal paste conductive film which is excellent in solder wettability and has high conductivity.

本発明の実施例2−5及び比較例2−3についてのDSCチャートを示す図である。It is a figure which shows the DSC chart about Example 2-5 of this invention, and Comparative Example 2-3. 実施例2−5(はんだ濡れ性が○の場合)のはんだ密着金属ペースト導電膜の観察画像である。It is an observation image of the solder adhesion metal paste electrically conductive film of Example 2-5 (when solder | pewter wettability is (circle)). 比較例2−3(はんだ濡れ性が×の場合)のはんだ密着金属ペースト導電膜の観察画像である。It is an observation image of the solder adhesion metal paste electrically conductive film of Comparative Example 2-3 (when solder wettability is x).

本発明のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法は、金属粒子(A)、樹脂バインダー(B)、希釈剤(C)を含む金属ペースト組成物を基板に塗布し金属ペースト組成物の塗布膜を形成される工程と、前記金属ペースト組成物の塗布膜を加熱により半硬化して金属ペースト導電膜を形成させる工程と、前記金属ペースト導電膜上にはんだペーストを塗布する工程と、はんだペーストを加熱により溶融する工程とを有する。   The method for producing a solder adhesion metal paste conductive film of the present invention comprises applying a metal paste composition containing metal particles (A), a resin binder (B) and a diluent (C) to a substrate and applying a coating film of the metal paste composition A step of forming, a step of semi-curing the coating film of the metal paste composition by heating to form a metal paste conductive film, a step of applying a solder paste on the metal paste conductive film, and heating the solder paste And melting.

以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。
本明細書において、好ましい数値範囲(例えば、含有量の範囲など)を段階的に記載した場合、各下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせることができる。例えば、「好ましくは10〜100、より好ましくは20〜90」という記載において、「10〜90」又は「20〜100」とすることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the present specification, when preferable numerical ranges (eg, the range of contents, etc.) are described stepwise, the lower limit value and the upper limit value can be respectively combined independently. For example, in the description "preferably 10 to 100, more preferably 20 to 90", it may be "10 to 90" or "20 to 100".

<<金属ペースト組成物>>
[金属粒子(A)]
本発明の金属ペースト組成物は金属粒子(A)を含有する。金属粒子(A)としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、錫、及びアルミニウム、並びにこれらから選ばれる金属を含む合金からなる群から選択される少なくとも1種の粒子が挙げられる。金属粒子(A)は、単独で使用してもよいし、複数を併用してもよい。
<< metal paste composition >>
[Metal particle (A)]
The metal paste composition of the present invention contains metal particles (A). The metal particles (A) are, for example, at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, palladium, rhodium, nickel, zinc, tin, and aluminum, and an alloy containing a metal selected from these. Particles of The metal particles (A) may be used alone or in combination of two or more.

これらの金属粒子(A)を使用した金属ペースト組成物から得られる金属ペースト導電膜(以下、単に導電膜ともいう)の導電性は、金属粒子の体積固有抵抗値に大きく影響を受ける。特に体積固有抵抗値が低いのは銀、銅であるため、デバイス作製時の導電配線としての導電膜の性能の点から、金属粒子(A)には銀粒子、銅粒子、又はこれらのいずれかの金属を含む合金からなる粒子を用いることが好ましい。銅粒子を用いて作製した導電膜は、高温・高湿下での通電で、金属原子がイオン化して電界に引かれて移動するイオンマイグレーション(電析)が生じ難いため、金属粒子(A)としては、銅粒子、又は銅粒子を含む合金からなる粒子を含むことが好ましく、銅粒子、又は銅を含む合金からなる粒子で構成されていることがより好ましく、銅粒子で構成されていることが更に好ましい。配線回路上にイオンマイグレーションが発生すると、回路間の短絡が起こり、配線回路の信頼性が低下するおそれがある。   The conductivity of the metal paste conductive film (hereinafter, also simply referred to as a conductive film) obtained from the metal paste composition using these metal particles (A) is greatly affected by the volume resistivity of the metal particles. In particular, silver and copper have low volume specific resistance values, so from the viewpoint of the performance of a conductive film as a conductive wiring at the time of device fabrication, silver particles, copper particles, or any of these for metal particles (A) It is preferable to use particles made of an alloy containing a metal of the following. The conductive film produced using copper particles is less likely to cause ion migration (electrodeposition) in which metal atoms are ionized and pulled into an electric field and moved when current is applied under high temperature and high humidity. Preferably, the particles contain particles of copper particles or an alloy containing copper particles, more preferably copper particles, or particles of an alloy containing copper, more preferably copper particles. Is more preferred. If ion migration occurs on the wiring circuit, a short circuit may occur between the circuits, which may reduce the reliability of the wiring circuit.

また、金属粒子(A)は、金属粒子を表面処理した表面被覆金属粒子を含むことが好ましい。金属粒子(A)が表面被覆金属粒子を含むことにより、金属粒子(A)の耐酸化性及び樹脂バインダーへの分散性を向上させることができ、該金属粒子(A)を含む金属ペースト組成物を印刷、硬化して形成した配線の導電性を高めることができる。
特に金属粒子(A)に銅粒子を用いる場合、銅粒子は大気下において導電性の低下要因となる酸化物を形成しやすいため、表面を被覆して用いることが好ましい。そのため、導電性、耐酸化性を良好とする観点から、金属粒子(A)は、表面被覆銅粒子を含むことが好ましく、表面被覆銅粒子で構成されていることがより好ましい。
Moreover, it is preferable that a metal particle (A) contains the surface coating metal particle which surface-treated the metal particle. When the metal particles (A) contain surface-coated metal particles, the oxidation resistance of the metal particles (A) and the dispersibility in the resin binder can be improved, and a metal paste composition containing the metal particles (A) Can be printed and cured to increase the conductivity of the formed wiring.
In particular, when copper particles are used for the metal particles (A), the copper particles easily form an oxide that causes a decrease in conductivity under the atmosphere, and therefore, it is preferable to use the surface as a coating. Therefore, from the viewpoint of improving the conductivity and the oxidation resistance, the metal particles (A) preferably contain surface-coated copper particles, and are more preferably composed of surface-coated copper particles.

表面被覆銅粒子としては、銅粒子の表面に、被覆層を有するものであればよいが、耐酸化性をより向上させる観点から、銅粒子の表面に、銅粒子の表面の金属と化学結合または物理結合によって結合している下記式(1)で表されるアミン化合物で形成される第1被覆層と、該第1被覆層上に、前記アミン化合物と化学結合によって結合している炭素数8〜20の脂肪族モノカルボン酸で形成される第2被覆層とを有することがより好ましい。このような表面被覆銅粒子を用いることで、高導電性の配線を形成することができるため好ましい。

[式(1)中、mは0〜3の整数、nは0〜2の整数であり、n=0のとき、mは0〜3のいずれか、n=1またはn=2のとき、mは1〜3のいずれかである。]
The surface-coated copper particles may be those having a coating layer on the surface of the copper particles, but from the viewpoint of further improving the oxidation resistance, the metal of the surface of the copper particles and the chemical bond or A first coating layer formed of an amine compound represented by the following formula (1) bonded by physical bonding, and the carbon number 8 bonded to the amine compound by a chemical bond on the first coating layer It is more preferable to have a second covering layer formed of -20 aliphatic monocarboxylic acids. The use of such surface-coated copper particles is preferable because highly conductive wiring can be formed.

[In the formula (1), m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 0 to 2, and when n = 0, m is any of 0 to 3 and n = 1 or n = 2 m is any one of 1 to 3. ]

表面被覆銅粒子の第1被覆層は、銅粒子表面の金属と化学的および/または物理的に結合して吸着しているアミン化合物で形成された層である。耐酸化性の点では、銅粒子表面をアミン化合物が単分子膜状に均一に被覆していることが理想的であるが、実際上は、そのような理想状態となることは難しいので、一部銅粒子表面にアミン化合物が吸着していない部分があってもよく、また、2分子以上が積層して吸着している部分があってもよい。
従って、本発明における第1被覆層とは、アミン化合物が銅粒子表面を均一に被覆している層だけでなく、アミン化合物が未吸着の銅粒子表面が一部存在する被覆層をも含むものとする。
なお、銅粒子表面にアミン化合物が吸着して第1被覆層を形成していることは、銅粒子表面のIR測定により確認できる。
ここで、上記化学的な結合による吸着とは、アミン化合物が銅粒子表面と静電的な相互作用により結合を形成し、銅粒子表面に吸着していることを指す。ここでいう静電的な相互作用とは、水素結合、イオン間相互作用(イオン結合)などを指す。また、物理的な結合による吸着とは、ファンデルワールス力による物理吸着により銅粒子表面に吸着していることを指す。特に、アミノ基は電子供与性が高く、アミノ基が銅への配位を形成することで結合を形成すると考えられるので、アミン化合物は主に、静電的な相互作用による化学結合によって銅粒子表面に吸着し、第1被覆層を形成していると考えられる。しかし、物理的な結合による吸着が一部存在してもよい。
また、アミン化合物同士が、例えば水素結合等により結合して2分子以上積層している部分があってもよい。
The first coated layer of the surface-coated copper particles is a layer formed of an amine compound which is chemically and / or physically bonded to and adsorbed on the surface of the copper particles. In terms of oxidation resistance, it is ideal that the amine compound uniformly coats the surface of the copper particles in the form of a monomolecular film, but in practice it is difficult to be such an ideal state. Some copper particles may have a portion on which the amine compound is not adsorbed, or a portion in which two or more molecules are stacked and adsorbed.
Therefore, the first covering layer in the present invention includes not only a layer in which the amine compound uniformly coats the copper particle surface but also a covering layer in which the copper particle surface on which the amine compound is not adsorbed is partially present. .
In addition, it can be confirmed by IR measurement of the copper particle surface that the amine compound adsorb | sucks to the copper particle surface and it forms a 1st coating layer.
Here, the adsorption by the chemical bond means that the amine compound forms a bond with the copper particle surface by electrostatic interaction and is adsorbed on the copper particle surface. The electrostatic interaction mentioned here refers to hydrogen bonding, interaction between ions (ion bonding) and the like. Further, the adsorption by physical bonding means that the copper particles are adsorbed by physical adsorption by van der Waals force. In particular, since an amino group is highly electron donative and it is considered that the amino group forms a bond by forming a coordination to copper, the amine compound is mainly formed of copper particles by a chemical bond by electrostatic interaction. It is thought that it adsorbs to the surface and forms the first covering layer. However, adsorption due to physical binding may partially exist.
In addition, there may be a portion in which two or more molecules of amine compounds are bonded by, for example, hydrogen bonding or the like and laminated.

表面被覆銅粒子の第2被覆層は、第1被覆層上に積層されている層であり、第1被覆層のアミン化合物と化学結合によって結合している炭素数8〜20の脂肪族モノカルボン酸の層である。
ここで、化学結合とは、脂肪族モノカルボン酸のカルボキシル基とアミン化合物のアミノ基とが静電的な相互作用により結合していることを意味する。ここでいう静電的な相互作用とは、水素結合、イオン間相互作用(イオン結合)などを指す。すなわち、第2被覆層とは、第1被覆層のアミン化合物と静電的な相互作用によって結合している脂肪族モノカルボン酸の層である。理想的には、第1被覆層のアミン化合物と脂肪族モノカルボン酸が1:1で反応して第2被覆層が形成されていることが好ましいが、実際上は、そのような理想状態となることは難しい。従って、一部脂肪族モノカルボン酸と結合していない第1被覆層のアミン化合物があってもよく、また、第2被覆層において、脂肪族モノカルボン酸が物理吸着等により2分子以上が積層して吸着している部分があってもよい。
従って、本発明における第2被覆層とは、第1被覆層と同様、脂肪族モノカルボン酸が第1被覆層を均一に被覆している層だけでなく、脂肪族モノカルボン酸がアミン化合物と結合していない部分が一部存在するように形成されている被覆層をも含むものとする。
なお、脂肪族モノカルボン酸が吸着して第2被覆層を形成していることは、第1被覆層と同様、銅粒子表面のIR測定により確認できる。
さらに、アミン化合物が結合していない銅粒子表面が一部存在する場合は、当該銅粒子表面に直接脂肪族モノカルボン酸が吸着している部分があってもよく、この様な表面被覆銅粒子も本発明の範囲内である。
The second coated layer of the surface-coated copper particles is a layer laminated on the first coated layer, and is an aliphatic monocarbon having 8 to 20 carbon atoms which is bonded to the amine compound of the first coated layer by a chemical bond It is a layer of acid.
Here, chemical bonding means that the carboxyl group of aliphatic monocarboxylic acid and the amino group of an amine compound are bonded by electrostatic interaction. The electrostatic interaction mentioned here refers to hydrogen bonding, interaction between ions (ion bonding) and the like. That is, the second covering layer is a layer of aliphatic monocarboxylic acid bonded to the amine compound of the first covering layer by electrostatic interaction. Ideally, it is preferable that the amine compound of the first covering layer and the aliphatic monocarboxylic acid react 1: 1 to form the second covering layer, but in practice, such an ideal state is obtained. It is difficult to be. Therefore, there may be an amine compound of the first coating layer not partially bound to aliphatic monocarboxylic acid, and in the second coating layer, two or more molecules of aliphatic monocarboxylic acid are laminated due to physical adsorption or the like. There may be a portion that is adsorbed.
Therefore, the second covering layer in the present invention means, similarly to the first covering layer, not only a layer in which the aliphatic monocarboxylic acid uniformly coats the first covering layer but also an aliphatic monocarboxylic acid with an amine compound. It is also intended to include a cover layer which is formed such that a part which is not bonded is partially present.
In addition, it can confirm that the aliphatic monocarboxylic acid adsorb | sucks and 2nd coating layer is formed by IR measurement of the copper particle surface similarly to 1st coating layer.
Furthermore, when there is a copper particle surface to which an amine compound is not bound, there may be a portion where aliphatic monocarboxylic acid is directly adsorbed to the copper particle surface, such surface-coated copper particles Are also within the scope of the present invention.

上記第1被覆層を形成するアミン化合物は、上記式(1)で表されるアミン化合物である。具体的には、ヒドラジン、メチレンジアミン、エチレンジアミン、1、3−プロパンジアミン、ジメチレントリアミン、トリメチレンテトラアミン、テトラメチレンペンタアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラアミン、テトラプロピレンペンタアミンなどが挙げられる。第1被覆層は、これらのうち1種類のアミン化合物で形成してもよく、複数の種類を用いて形成してもよい。   The amine compound which forms the said 1st coating layer is an amine compound represented by the said Formula (1). Specifically, hydrazine, methylenediamine, ethylenediamine, 1,3-propanediamine, dimethylenetriamine, trimethylenetetramine, tetramethylenepentamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenetriamine, tripropylenetriamine Propylene tetraamine, tetrapropylene pentaamine and the like can be mentioned. The first covering layer may be formed of one of these amine compounds, or may be formed using a plurality of types.

式(1)中のmの値が3以下であると、化学的な結合と還元性に寄与しているアミノ基の銅粒子表面における単位面積あたりの数が増加するため、所望の耐酸化性を得やすい。また、式(1)中のnが2以下になると、分子鎖が比較的短く、被覆時に隣接するアミン化合物との立体障害が生じ難く、銅粒子表面を十分に被覆できるため、所望の耐酸化性を得やすい。
本発明に用いる上記第2被覆層を形成する炭素数8〜20の脂肪族モノカルボン酸は、炭素数8〜20の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素数8〜20の直鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素数8〜20の分岐飽和脂肪族モノカルボン酸、炭素数8〜20の分岐不飽和脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。炭素数8〜20の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸としては、具体的には、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸が挙げられる。炭素数8〜20の直鎖不飽和脂肪族モノカルボン酸としては、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸等が挙げられる。炭素数8〜20の分岐飽和脂肪族モノカルボン酸としては、2−エチルヘキサン酸などが挙げられる。上記脂肪族モノカルボン酸は、1種類で用いても良く、複数の種類を混合して用いても良い。
炭素数が8以上であると、アルキル鎖長が長いため表面被覆銅粒子の分散性が向上しやすい。また、炭素数20以下では、脂肪族モノカルボン酸の疎水性が低くなるためにバインダーとの相溶性が悪くなり、金属ペースト組成物とした際、第2被覆層から脂肪族モノカルボン酸が脱離してバインダー側に溶出するのを防止しやすくなる。
表面被覆銅粒子のペースト組成物中での分散性をより高め、また、該金属ペースト組成物中での遊離の脂肪族モノカルボン酸量を低減する観点から、第2被覆層を形成する脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数10〜18の脂肪族モノカルボン酸が好ましい。さらに、直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸は、分岐鎖や不飽和結合を有する脂肪族モノカルボン酸よりも最密充填構造がとりやすく、空隙の少ない被覆となるため炭素数10〜18の直鎖飽和脂肪族モノカルボン酸を用いるのがより好ましい。
When the value of m in the formula (1) is 3 or less, the number of amino groups contributing to chemical bonding and reducibility per unit area on the surface of the copper particle is increased, so that the desired oxidation resistance is obtained. Easy to get In addition, when n in the formula (1) is 2 or less, the molecular chain is relatively short, steric hindrance with the adjacent amine compound does not easily occur at the time of coating, and the copper particle surface can be sufficiently covered. It is easy to get sex.
The aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms forming the second covering layer used in the present invention is a linear saturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms, a linear unsaturated having 8 to 20 carbon atoms. Aliphatic monocarboxylic acids, branched saturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms, and branched unsaturated aliphatic monocarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms can be mentioned. Specific examples of the linear saturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms include caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, margarine Examples include acids, stearic acid, nonadecanoic acid and arachidic acid. Examples of the linear unsaturated aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms include myristoleic acid, palmitoleic acid, petroselinic acid and oleic acid. As a C8-C20 branched saturated aliphatic monocarboxylic acid, 2-ethyl hexanoic acid etc. are mentioned. The aliphatic monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
If the carbon number is 8 or more, the dispersibility of the surface-coated copper particles is likely to be improved because the alkyl chain length is long. When the carbon number is 20 or less, the hydrophobicity of the aliphatic monocarboxylic acid decreases and the compatibility with the binder deteriorates, and when the metal paste composition is prepared, the aliphatic monocarboxylic acid is removed from the second coating layer. It becomes easy to prevent releasing to the binder side.
From the viewpoint of further improving the dispersibility of the surface-coated copper particles in the paste composition and reducing the amount of free aliphatic monocarboxylic acid in the metal paste composition, an aliphatic which forms a second covering layer As a monocarboxylic acid, a C10-C18 aliphatic monocarboxylic acid is preferable. Furthermore, a linear saturated aliphatic monocarboxylic acid is more likely to have a close-packed structure than an aliphatic monocarboxylic acid having a branched chain or an unsaturated bond, and has a coating with few voids, and thus a linear C10-C18 linear It is more preferred to use a saturated aliphatic monocarboxylic acid.

表面被覆銅粒子は、好ましくは、上記したとおり、式(1)で表されるアミン化合物による第1被覆層、および炭素数8〜20の脂肪族モノカルボン酸の第2被覆層の2つの被覆層が、銅粒子表面上に形成されている。
アミン化合物は、アミノ基が還元性を有するため銅粒子表面の酸化物の除去効果と酸化抑制効果がある。
また、アミン化合物は、脂肪族モノカルボン酸よりもアミノ基の窒素の孤立電子対の効果により銅に対する配位能が高く、脂肪族モノカルボン酸よりも強い結合で銅粒子表面と結びつくため脂肪族モノカルボン酸よりも表面被覆率が高いと考えられる。また、アミン化合物は、脂肪族モノカルボン酸と静電的な相互作用による結合を形成しやすい。従って、表面被覆率が高いアミン化合物で銅粒子表面を被覆した後、脂肪族モノカルボン酸でさらにその外側を被覆することで、脂肪族モノカルボン酸を銅粒子に直接被覆するよりも、高い表面被覆率で脂肪族モノカルボン酸を銅粒子に被覆することができる。そのため、このような表面被覆銅粒子は、アミン化合物の酸化抑制効果と脂肪族モノカルボン酸の高い被覆率により、脂肪族モノカルボン酸のみを被覆した銅粒子よりも高い耐酸化性を有している。
The surface-coated copper particles are preferably, as described above, two coatings of the first coating layer with the amine compound represented by the formula (1) and the second coating layer of the aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms. A layer is formed on the copper particle surface.
The amine compound has the reducing effect of the oxide on the surface of the copper particle and the oxidation suppressing effect because the amino group has reducibility.
In addition, amine compounds are more aliphatic than aliphatic monocarboxylic acids because they have higher coordination ability to copper due to the effect of nitrogen lone pair of amino group than aliphatic monocarboxylic acids, and they bind to the surface of copper particles with stronger bonds than aliphatic monocarboxylic acids. It is believed that the surface coverage is higher than monocarboxylic acid. In addition, amine compounds tend to form bonds by electrostatic interaction with aliphatic monocarboxylic acids. Therefore, after covering the surface of the copper particle with an amine compound having a high surface coverage, by covering the outer side with an aliphatic monocarboxylic acid, the surface is higher than directly covering the aliphatic monocarboxylic acid on the copper particles. Aliphatic monocarboxylic acids can be coated on copper particles at a coverage rate. Therefore, such surface-coated copper particles have higher oxidation resistance than copper particles coated only with aliphatic monocarboxylic acid due to the oxidation inhibition effect of the amine compound and high coverage of aliphatic monocarboxylic acid. There is.

さらに、脂肪族モノカルボン酸は、上記したように、そのカルボキシル基がアミン化合物のアミノ基と静電的な相互作用により結合していると考えられる。すなわち、親水基のカルボキシル基をアミン化合物の第1被覆層側に、疎水基のアルキル基を外側に向けて第2被覆層を形成していると考えられる。従って、脂肪族モノカルボン酸の第2被覆層を有する本発明の表面被覆銅粒子は、アミン化合物のみで被覆した銅粒子よりも、銅粒子の凝集を抑制できるとともに、アミン化合物の脱離も抑制することができる。
表面被覆銅粒子が、アミン化合物および脂肪族モノカルボン酸で被覆されていることの確認は、表面被覆銅粒子の赤外吸収(IR)スペクトルを測定することで可能である。
Furthermore, as described above, aliphatic monocarboxylic acids are considered to have their carboxyl groups bonded to the amino groups of amine compounds through electrostatic interaction. That is, it is considered that the second covering layer is formed by directing the carboxyl group of the hydrophilic group to the side of the first covering layer of the amine compound and the alkyl group of the hydrophobic group to the outside. Accordingly, the surface-coated copper particles of the present invention having the second coating layer of aliphatic monocarboxylic acid can suppress aggregation of copper particles and also suppress detachment of the amine compound than copper particles coated only with an amine compound. can do.
Confirmation that the surface-coated copper particles are coated with the amine compound and the aliphatic monocarboxylic acid is possible by measuring the infrared absorption (IR) spectrum of the surface-coated copper particles.

金属粒子(A)の平均粒子径D50は、0.8μm以上、12μm以下が好ましい。平均粒子径が上記範囲である金属粒子を用いて作製した金属ペースト組成物は、スクリーン印刷により微細な配線を形成した場合でも滑らかな表面・配線形状を形成することができる。
本明細書において、粒子径および平均粒子径D50は、レーザー回折式マイクロトラック粒子径分布測定装置によって測定した値を指すものとする。該測定装置としては、例えばマイクロトラック・ベル株式会社製のマイクロトラック粒度分布測定装置MT3000IIシリーズ(レーザー回折・散乱法)を例示できる。
The average particle diameter D50 of the metal particles (A) is preferably 0.8 μm or more and 12 μm or less. The metal paste composition produced using the metal particle whose average particle diameter is the said range can form smooth surface and wiring shape, even when fine wiring is formed by screen printing.
In the present specification, the particle size and the average particle size D50 refer to values measured by a laser diffraction microtrack particle size distribution measuring apparatus. As the measuring apparatus, for example, Microtrack particle size distribution measuring apparatus MT3000II series (laser diffraction / scattering method) manufactured by Microtrack Bell Inc. can be exemplified.

本発明に用いる金属粒子(A)の形状としては、球状、板状、フレーク状、樹枝状、棒状、繊維状のいずれであってもよく、中空状、または多孔質状等であってもよい。さらに、シェル、コアが別の物質であるコアシェル形状であってもよい。これらの中で、金属粒子(A)の形状としては、板状であることが好ましい。板状粒子を含有する金属ペースト組成物の場合、基板上に配線を形成するために導電膜を形成したときに、粒子形状に起因して該金属ペースト組成物の基板平面方向の硬化収縮が抑制されるため、変形が抑えられ、基板との密着性により優れる。
また、金属粒子(A)に用いる金属粒子は、同一の形状の金属粒子を用いてもよいし、異なる形状の金属粒子を併用してもよい。
The shape of the metal particles (A) used in the present invention may be spherical, plate-like, flake-like, dendritic, rod-like, or fibrous, and may be hollow or porous. . Furthermore, the shell and core may be in the form of a core-shell which is another substance. Among these, as a shape of metal particle (A), it is preferable that it is plate shape. In the case of the metal paste composition containing plate-like particles, when the conductive film is formed to form the wiring on the substrate, the curing shrinkage of the metal paste composition in the planar direction of the substrate is suppressed due to the particle shape. Therefore, the deformation is suppressed and the adhesion to the substrate is excellent.
Moreover, the metal particles used for a metal particle (A) may use the metal particle of the same shape, and may use together the metal particle of a different shape.

[樹脂バインダー(B)]
本発明の金属ペースト組成物としては、樹脂バインダー(B)を含有する。樹脂バインダー(B)の含有量は、金属粒子(A)100質量部に対して10〜30質量部が好ましく、15〜25質量部がより好ましい。樹脂バインダー(B)の含有量が10質量部以上であれば、導電膜としたときの金属粒子同士の接着性が良好で、金属ペースト組成物の印刷時に十分な流動性を有する。樹脂バインダー(B)の含有量が30質量部以下であると、導電膜表面に露出する金属粒子の割合が多くなり、はんだと金属粒子間の合金形成が起こり易くなり、はんだ濡れ性が向上する。また、25質量部以下であれば、樹脂バインダー(B)が還元性を有する樹脂である場合は、低抵抗値の導電膜が得られやすい。
[Resin binder (B)]
The metal paste composition of the present invention contains a resin binder (B). 10-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of metal particles (A), and, as for content of a resin binder (B), 15-25 mass parts is more preferable. When the content of the resin binder (B) is 10 parts by mass or more, the adhesion between metal particles when forming a conductive film is good, and has sufficient fluidity at the time of printing of the metal paste composition. When the content of the resin binder (B) is 30 parts by mass or less, the proportion of metal particles exposed on the surface of the conductive film increases, and alloy formation between the solder and the metal particles easily occurs, and the solder wettability is improved. . Moreover, if it is 25 mass parts or less, when resin binder (B) is resin which has reducibility, the conductive film of low resistance value is easy to be obtained.

本発明において用いられる樹脂バインダー(B)としては、熱硬化性樹脂であることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも一種以上の熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、前記群から選択される少なくとも一種以上の熱硬化性樹脂からなることがより好ましい。上記した熱硬化性樹脂の中でも、レゾール型フェノール樹脂がさらに好ましい。
本発明の金属ペースト組成物は、樹脂バインダー(B)を硬化させて導電膜を形成するポリマー型導電ペーストである。この導電性は、導電粒子どうしの接触により発現するものであるが、一般に銅を含む金属粒子はその表面が酸化しやすいために、熱可塑性樹脂をバインダーとした金属ペースト組成物を作成した場合、得られる導電膜の導電性は低い。しかしながら、熱硬化性樹脂をバインダーに用いた場合には、硬化時の収縮により金属粒子同士の接触を促進し、粒子同士の金属接合が得られるために、高い導電性が実現できることが知られている。そのため、金属粒子(A)が銅粒子、又は銅を含む合金からなる粒子を含む場合は、樹脂バインダー(B)は、レゾール型フェノール樹脂を含むことが好ましく、レゾール型フェノール樹脂からなることがより好ましい。レゾール型フェノール樹脂を用いると、銅の表面酸化を防止しやすく、導電膜の導電性を向上させ易い。
The resin binder (B) used in the present invention is preferably a thermosetting resin. The thermosetting resin preferably includes at least one thermosetting resin selected from the group consisting of resol type phenolic resin, epoxy resin, and melamine resin, and at least one heat selected from the above group It is more preferable to be made of a curable resin. Among the above-mentioned thermosetting resins, resol type phenol resins are more preferable.
The metal paste composition of the present invention is a polymer type conductive paste in which a resin binder (B) is cured to form a conductive film. This conductivity is manifested by the contact of conductive particles, but in general, when metal particles containing copper are easily oxidized on the surface, when a metal paste composition using a thermoplastic resin as a binder is prepared, The conductivity of the obtained conductive film is low. However, when a thermosetting resin is used as a binder, it is known that high conductivity can be realized because metal particles are promoted to be in contact with each other by shrinkage at the time of curing and metal bonding of the particles is obtained. There is. Therefore, when the metal particles (A) contain particles made of copper particles or an alloy containing copper, the resin binder (B) preferably contains a resol type phenolic resin, and is more preferably made of a resol type phenolic resin preferable. When the resol type phenolic resin is used, surface oxidation of copper can be easily prevented, and the conductivity of the conductive film can be easily improved.

レゾール型フェノール樹脂としては、具体的には、フェノール類と、アルデヒド類から製造される未変性レゾール型フェノール樹脂、フェノール類、アルデヒド類に、各種変性剤を加えて製造される変性レゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。
本発明に用いるレゾール型フェノール樹脂は、分子量は特に制限されないが、溶液化した際の溶液粘度の観点から、質量平均分子量として200〜10000が好ましく、300〜3000がより好ましい。
レゾール型フェノール樹脂は、市販品としても入手可能である。レゾール型フェノール樹脂の市販品の例としては、レヂトップ(RESITOP:登録商標)PL−5208、PL−2407、およびPL−6317(群栄化学工業株式会社製)を挙げることができる。
レゾール型フェノール樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specifically, as the resol type phenol resin, modified resol type phenol resin manufactured by adding various modifiers to phenols, unmodified resol type phenol resin produced from aldehydes, phenols and aldehydes Etc.
The molecular weight of the resol-type phenolic resin used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of solution viscosity at the time of solutionization, the mass average molecular weight is preferably 200 to 10,000, and more preferably 300 to 3,000.
Resol type phenolic resins are also available as commercial products. As an example of a commercial item of resol type phenol resin, RESITOP (registered trademark) PL-5208, PL-2407, and PL-6317 (made by Gun-ei Chemical Industry Co., Ltd.) can be mentioned.
One type of resol-type phenol resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.

エポキシ樹脂は、主剤となるエポキシ樹脂に、硬化剤を添加して使用することが好ましい。エポキシ樹脂として、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノール型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、グリセリントリエーテル型エポキシ樹脂、ポリオレフィン型エポキシ樹脂、エポキシ化大豆油、リモネンオキシド、シクロペンタジエンジオキシド、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどが挙げられる。また、グリシジル基を有するエポキシ樹脂も好ましい。
エポキシ樹脂の硬化剤としては、一般的なエポキシ硬化剤が使用できる。例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族ポリアミン系、m−キシレンジアミン、m−フェニレンジアミン、ジアミノフェニルスルフォン等の芳香族アミン系、ジメチルアミノシクロへキサン、ベンジルジメチルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール等の第三級アミン系、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、等の酸無水物系、BF3−ピペリジン錯体等の三フッ化ホウ素アミン錯体系等が挙げられる。
The epoxy resin is preferably used by adding a curing agent to the epoxy resin as the main component. As an epoxy resin, specifically, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, novolak epoxy resin, halogenated bisphenol epoxy resin, resorcinol epoxy resin, alicyclic epoxy resin, glycerin triether epoxy resin And polyolefin type epoxy resins, epoxidized soybean oil, limonene oxide, cyclopentadiene dioxide, vinylcyclohexene dioxide and the like. Moreover, the epoxy resin which has a glycidyl group is also preferable.
A common epoxy curing agent can be used as a curing agent for the epoxy resin. For example, aliphatic polyamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine and triethylenetetramine, aromatic amines such as m-xylenediamine, m-phenylenediamine and diaminophenylsulfone, dimethylaminocyclohexane, benzyldimethylamine, dimethylamino Examples thereof include tertiary amines such as methylphenol, acid anhydrides such as phthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride, and boron trifluoride amine complexes such as BF 3 -piperidine complex.

エポキシ樹脂は、公知の方法に従って適宜製造可能であるが、市販品としても入手可能である。エポキシ樹脂の市販品の例としては、エポトート(EPOTOHTO:登録商標)YD−128、YD−127(新日鉄住金化学株式会社製)、jER(ジェイイイアアル:登録商標)828、827、871、806、1256(三菱ケミカル株式会社製)を挙げることができる。
エポキシ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The epoxy resin can be appropriately produced according to a known method, but is also available as a commercial product. As an example of a commercial item of epoxy resin, Epototh (EPOTOHTO (registered trademark) YD-128, YD-127 (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), jER (Jay Iar Al registered trademark) 828, 827, 871, 806 1256 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) can be mentioned.
An epoxy resin may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

本発明におけるメラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドを縮合反応させてメラミンをメチロール化し(場合によりさらに付加反応により多核化し)、必要により次いでメチロール基をアルコール(例えば、メチルアルコールまたはブチルアルコール)でアルキル化することにより製造される。
メラミン樹脂は、出発原料の割合やアルキル化の程度により、メチロール基がほぼ完全にアルキル化された完全アルキル型、メチロール化されていない水素基が多く残ったイミノ型、アルキル化されていないメチロール基の割合が多いメチロール型などに分類されている。
The melamine resin in the present invention is a condensation reaction of melamine and formaldehyde to methylolate melamine (optionally further addition reaction), and then, if necessary, alkylate methylol group with alcohol (for example, methyl alcohol or butyl alcohol) Manufactured by
The melamine resin is a completely alkyl type in which the methylol group is almost completely alkylated, an imino type in which a large number of non-methylolated hydrogen groups remain, and a non-alkylated methylol group depending on the ratio of starting materials and the degree of alkylation. It is classified into the methylol type etc. with a high proportion of

本発明におけるメラミン樹脂は完全アルキル化メラミン樹脂であることが好ましい。この完全アルキル化メラミン樹脂はメチロール基やイミノ基を含まず、炭素数が通常1〜4の一価アルコール、例えばメタノール、n−ブタノール、イソブタノールなどで完全エーテル化されたメチロール基を有したものである。メラミン樹脂の市販品の例としては、ユーバン(登録商標)120(三井化学株式会社製)、ニカラック(登録商標)MW30[日本カーバイド工業株式会社製]などが挙げられる。これらは1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、メラミンの代わりにベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ホルモグアナミンを用いた同様の樹脂 (グアナミン樹脂) も、メラミン樹脂と同じ性質を持つので、本発明で用いるメラミン系樹脂には、かかるグアナミン樹脂も包含される。
The melamine resin in the present invention is preferably a fully alkylated melamine resin. This fully alkylated melamine resin does not contain a methylol group or an imino group, and has a methylol group which is completely etherified with a monohydric alcohol having usually 1 to 4 carbon atoms such as methanol, n-butanol, isobutanol and the like It is. Examples of commercially available products of melamine resin include Yuvan (registered trademark) 120 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), Nicarak (registered trademark) MW 30 (manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.), and the like. One of these may be used, or two or more may be used in combination.
The same resin (guanamine resin) using benzoguanamine, acetoguanamine, and formoguanamine instead of melamine also has the same properties as the melamine resin, and thus the guanamine resin is also included in the melamine-based resin used in the present invention. Ru.

[希釈剤(C)]
本発明の金属ペースト組成物は、希釈剤(C)を含有する。金属ペースト組成物中の希釈剤(C)の含有量は、金属粒子(A)100質量部に対して10〜30質量部が好ましく、12〜20質量部がより好ましい。
本発明の金属ペースト組成物は、熱、光などを加えることで、希釈剤の揮発及びバインダーの硬化に伴う収縮が生じ、この収縮により金属粒子同士が接近し導電性を発現する。このような導電性発現のためには金属ペースト組成物における希釈剤(C)はできるだけ少ないほうが良い。またはんだ濡れ性においても、表面に存在する希釈剤(C)が少ないほうが、金属粒子へのはんだ合金形成が進行しやすくなる。一方、基板への塗布性の観点からは、希釈剤(C)の量が一定以上であることが好ましいため、希釈剤(C)の量は、上記範囲とすることが好ましい。
[Diluent (C)]
The metal paste composition of the present invention contains a diluent (C). 10-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of metal particles (A), and, as for content of the diluent (C) in a metal paste composition, 12-20 mass parts is more preferable.
In the metal paste composition of the present invention, the application of heat, light or the like causes the volatilization of the diluent and the shrinkage associated with the curing of the binder, and the shrinkage causes the metal particles to approach each other to develop conductivity. In order to express such conductivity, it is better that the amount of the diluent (C) in the metal paste composition is as small as possible. In addition, with regard to solder wettability, as the amount of the diluent (C) present on the surface is smaller, formation of solder alloy on metal particles is more likely to proceed. On the other hand, the amount of the diluent (C) is preferably in the above range because the amount of the diluent (C) is preferably a certain amount or more from the viewpoint of the coating property on the substrate.

希釈剤(C)としては、例えば、エーテル系アルコール類、非エーテル系アルコール類、エステル類、ケトン類、テルペン類、その他炭化水素類等が挙げられる。
エーテル系アルコール類としては、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、およびプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。特に、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いることが、導電性、基板への塗布性において好ましい。
Examples of the diluent (C) include ether alcohols, non-ether alcohols, esters, ketones, terpenes, and other hydrocarbons.
As ether alcohols, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-isopropyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene Glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether Seteto, diethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol monomethyl ether, and the like. In particular, using diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether acetate is preferable in terms of conductivity and coatability to a substrate.

非エーテル系アルコール類としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、およびトリエチレングリコール等が挙げられる。
エステル類としては、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネート、エチルエトキシプロピオネート、シュウ酸ジエチル、およびマロン酸ジエチル等が挙げられる。
ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノン等が挙げられる。
テルペン類としては、テレピン油、テレピネオール、ボルネオール、およびα−ピネン等が挙げられる。特に、テレピネオールを用いることが、導電性、基板への塗布性において好ましい。
その他炭化水素類としては、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ジアセトンアルコール、および炭酸プロピレン等が挙げられる。
希釈剤(C)としては、これらのいずれか1種類を用いてもよく、2種類以上を混合して用いても良い。特に、エーテル系アルコール類、またはテルペン類から1種類以上選択して用いることが好ましい。
本発明の金属ペースト組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて(A)〜(C)以外に、キレート化剤、酸化防止剤、レベリング剤、粘度調整剤、分散剤、硬化剤、発泡剤等の公知の各種添加剤を適宜含有することができる。また、原料成分および製造過程の装置等から不可避的に混入し得る不純物を含むものも本発明の範囲内である。
Examples of non-ether alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, and triethylene glycol.
Esters include ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxy propionate, ethyl ethoxy propionate, diethyl oxalate, and diethyl malonate.
As ketones, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and the like can be mentioned.
Terpenes include turpentine oil, terpineol, borneol, α-pinene and the like. In particular, using terpineol is preferable in terms of conductivity and coatability to a substrate.
Other hydrocarbons include tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, diacetone alcohol, propylene carbonate and the like. It can be mentioned.
As the diluent (C), any one of these may be used, or two or more may be mixed and used. In particular, it is preferable to use one or more selected from ether alcohols or terpenes.
The metal paste composition of the present invention is a chelating agent, an antioxidant, a leveling agent, a viscosity modifier, and a dispersing agent, if necessary, in addition to (A) to (C), as long as the effects of the present invention are not impaired. Various known additives such as a curing agent and a foaming agent can be suitably contained. Moreover, the thing containing the impurity which can be mixed in unavoidably from the apparatus of a raw material component, a manufacturing process, etc. is also within the scope of the present invention.

<<金属ペースト組成物の製造方法>>
(A)〜(C)、および所望によりその他の添加剤を混練(混合)装置によって混合することにより、本発明の金属ペースト組成物を製造することができる。混練装置としては、三本ロール混練機を用いることができる。混練温度は10〜60℃の範囲で、混練回数は粒子をペースト中に均一に分散することができる条件であればよい。(A)〜(C)の添加(混合)順は任意の順番でよく、一括添加して混練、混合してもよい。
<< Method of producing metal paste composition >>
The metal paste composition of the present invention can be produced by mixing (A) to (C) and, if desired, other additives using a kneading (mixing) apparatus. As a kneading apparatus, a three-roll kneader can be used. The kneading temperature may be in the range of 10 to 60 ° C., and the number of times of kneading may be such that the particles can be uniformly dispersed in the paste. The order of addition (mixing) of (A) to (C) may be any order, and batch addition and kneading may be performed.

<<はんだ密着金属ペースト導電膜とその製造方法>>
本発明のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法は、
<工程1>金属粒子(A)、樹脂バインダー(B)、希釈剤(C)を含む金属ペースト組成物を基板に塗布し金属ペースト組成物の塗布膜を形成させる工程と、
<工程2>前記金属ペースト組成物の塗布膜を加熱により半硬化して金属ペースト導電膜を形成させる工程と
<工程3>前記金属ペースト導電膜上にはんだペーストを塗布する工程と
<工程4>はんだペーストを加熱により溶融する工程、
を有する。
<< Solder adhesion metal paste conductive film and its manufacturing method >>
The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film of the present invention is
<Step 1> A step of applying a metal paste composition containing a metal particle (A), a resin binder (B), and a diluent (C) to a substrate to form a coated film of the metal paste composition,
<Step 2> A step of semi-curing the coating film of the metal paste composition by heating to form a metal paste conductive film, <Step 3> a step of applying a solder paste on the metal paste conductive film, and <Step 4> A step of melting the solder paste by heating;
Have.

<工程1>
工程1は、金属粒子(A)、樹脂バインダー(B)、希釈剤(C)を含む金属ペースト組成物を基板に塗布し金属ペースト組成物の塗布膜を形成させる工程である。
金属ペースト組成物を、基板に対して所望のパターンに塗布する。金属ペースト組成物の塗布法としては、流延法、グラビア印刷、スクリーン印刷、コータを用いたコーティング、スピンコーティングなど、所望の方法を採用することができる。
基板の材質としては、特に制限されないが、プロセス中に印加される熱に対する耐熱性を有することが好ましく、このような基板の材質としては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、フッ素樹脂、液晶ポリマー、セラミックス、ガラス、金属などを挙げることができる。
<Step 1>
Step 1 is a step of applying a metal paste composition containing metal particles (A), a resin binder (B) and a diluent (C) to a substrate to form a coated film of the metal paste composition.
The metal paste composition is applied to the substrate in the desired pattern. As a method of applying the metal paste composition, a desired method such as a casting method, gravure printing, screen printing, coating using a coater, spin coating, or the like can be employed.
The material of the substrate is not particularly limited, but it is preferable to have heat resistance to heat applied during the process, and examples of the material of such a substrate include polyimide (PI), polyamide imide (PAI), polyethylene Examples include terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), fluorine resin, liquid crystal polymer, ceramics, glass, metal and the like.

<工程2>
工程2は、工程1で形成された金属ペースト組成物の塗布膜を加熱により半硬化して金属ペースト導電膜を形成させる工程である。
塗布膜は、加熱することにより、塗布膜に含まれる樹脂バインダー(B)の熱収縮、あるいは希釈剤(C)の蒸発による体積収縮を起こし、金属粒子(A)同士が密着し、導電経路を形成し、金属ペースト導電膜となる。本発明では、工程2において、液状の金属ペースト組成物を完全硬化させずに、半硬化させる。ここで「半硬化」とは、後述の示差走査熱量計(DSC)にて測定した発熱量より求めた導電膜の硬化の進行度合い(以下硬化反応率ともいう)が3%〜20%である状態をいう。
<Step 2>
Step 2 is a step of semi-curing the coating film of the metal paste composition formed in step 1 by heating to form a metal paste conductive film.
The coating film is heated to cause thermal contraction of the resin binder (B) contained in the coating film or volume contraction due to evaporation of the diluent (C), and the metal particles (A) adhere to each other to form a conductive path. It becomes a metal paste conductive film. In the present invention, in step 2, the liquid metal paste composition is semi-cured without being completely cured. Here, “semi-hardening” means that the degree of progress of hardening of the conductive film (hereinafter also referred to as a curing reaction rate) determined from the calorific value measured by a differential scanning calorimeter (DSC) described later is 3% to 20%. I say the state.

得られた導電膜の硬化反応率が3%未満の場合、硬化の進行度合いが低すぎて、フラックス及びはんだ合金が導電膜中に浸透しすぎて、表面に濡れるはんだ量が極端に減少し、はんだ濡れ性が確保できないため適さない。得られた導電膜の硬化反応率が20%よりも大きい場合、溶融したはんだが弾かれてしまい、はんだ密着金属ペースト導電膜の製造が困難となる。これは、硬化反応率が20%よりも大きいと、樹脂バインダーの3次元架橋が進行して、強固なネットワークを形成し、導電膜中にはんだペースト中のフラックス成分が浸透しにくくなるためと考えられる。
なお、DSCにより測定される上記金属ペースト組成物の硬化反応率は、未硬化の金属ペースト組成物から採取した試料(未硬化試料)及び加熱後の金属ペースト組成物組成物から採取した試料(測定試料)について、それぞれDSCを行って各試料の発熱量を求め、未硬化試料の発熱量(総発熱量)をH、測定試料の発熱量(残留発熱量)をHとしたとき、下記式(1)により算出される値である。
硬化反応率(%)={(H−H)/H)×100 …(1)
硬化反応率が3%〜20%である導電膜は架橋密度が低く、ガラス転移温度が低いため、導電膜上に塗布されるはんだペースト中のフラックス成分が流動化する低温の領域においてやわらかくなり、フラックス成分が導電膜中に浸透しやすくなる。これにより、金属粒子表面の酸化膜が除去され、はんだとの合金形成を促し、はんだ濡れ性が向上する。
硬化反応率は、はんだ濡れ性をより向上させる観点から、4〜18%であることが好ましく、4〜9%であることがより好ましい。
If the curing reaction rate of the obtained conductive film is less than 3%, the degree of progress of curing is too low, and the flux and the solder alloy penetrate too much into the conductive film, and the amount of solder wetted to the surface is extremely reduced. Not suitable because it can not ensure solder wettability. When the curing reaction rate of the obtained conductive film is larger than 20%, the melted solder is repelled and it becomes difficult to manufacture the solder-adhered metal paste conductive film. This is thought to be because if the curing reaction rate is greater than 20%, three-dimensional crosslinking of the resin binder proceeds to form a strong network and the flux component in the solder paste does not easily penetrate into the conductive film. Be
In addition, the curing reaction rate of the above-mentioned metal paste composition measured by DSC is a sample collected from an uncured metal paste composition (uncured sample) and a sample collected from a heated metal paste composition (measurement) For each sample, DSC is performed to determine the calorific value of each sample, and the calorific value (total calorific value) of the uncured sample is H 0 and the calorific value of the measurement sample (residual calorific value) is H 1 as follows: It is a value calculated by equation (1).
Curing reaction rate (%) = {(H 0 −H 1 ) / H 0 ) × 100 (1)
The conductive film having a hardening reaction rate of 3% to 20% has low crosslink density and low glass transition temperature, so it becomes soft in the low temperature region where the flux component in the solder paste applied on the conductive film is fluidized. The flux component can easily penetrate into the conductive film. Thereby, the oxide film on the surface of the metal particle is removed, alloy formation with the solder is promoted, and the solder wettability is improved.
The curing reaction rate is preferably 4 to 18%, and more preferably 4 to 9%, from the viewpoint of further improving the solder wettability.

金属ペースト組成物の塗布膜を半硬化するためには、加熱温度、及び加熱時間を制御することが必要であり、加熱温度70℃〜130℃、加熱時間1分〜20分かつ温度時間積が100〜1500℃×分の範囲であることが好ましい。より好ましくは、加熱温度が75℃〜125℃、加熱時間が3分〜20分、かつ温度時間積が400〜1300℃×分である。
加熱する装置としては、ホットプレート、対流オーブンを用いることが好ましい。
In order to semi-cure the coating film of the metal paste composition, it is necessary to control the heating temperature and heating time, and the heating temperature is 70 ° C. to 130 ° C., the heating time is 1 minute to 20 minutes, and the temperature time product is 100. It is preferable that it is the range of -1500 degreeC * min. More preferably, the heating temperature is 75 ° C to 125 ° C, the heating time is 3 minutes to 20 minutes, and the temperature time product is 400 to 1300 ° C × minutes.
It is preferable to use a hot plate or a convection oven as a heating device.

<工程3>
工程3は、工程2で形成された金属ペースト導電膜上にはんだペーストを塗布する工程である。
はんだペーストの塗布法としては、特に制限されないが、メタルマスクを使用したスクリーン印刷法が一般的である。はんだペーストの塗布膜厚は、はんだペーストの印刷性、はんだ溶融時の濡れ性の点から、100μm〜500μmの範囲であることが好ましい。
はんだペーストとしては、特に制限されないが、はんだ粒子及びフラックスを含むものを用いることができる。フラックスは、通常、樹脂、活性剤、チキソ剤、溶剤などを含む。
はんだ粒子としては、特に制限されないが、本発明の基材および導電膜が耐えうる温度範囲(例えば、250℃以下)で、溶融するはんだ粒子を使用することが好ましい。
<Step 3>
Process 3 is a process of applying a solder paste on the metal paste conductive film formed in process 2.
The method of applying the solder paste is not particularly limited, but a screen printing method using a metal mask is generally used. The applied film thickness of the solder paste is preferably in the range of 100 μm to 500 μm from the viewpoint of the printability of the solder paste and the wettability at the time of melting the solder.
Although it does not restrict | limit especially as a solder paste, What contains a solder particle and a flux can be used. The flux usually contains a resin, an activator, a thixo agent, a solvent and the like.
Although it does not restrict | limit especially as a solder particle, It is preferable to use the solder particle which melt | dissolves in the temperature range (for example, 250 degrees C or less) which the base material and conductive film of this invention can endure.

はんだペーストに使用されるはんだ粒子は、Sn単体の組成とすることもできるし、Snを主成分とする鉛フリーはんだ合金の合金組成とすることもできるし、Sn−Pbはんだ合金の組成とすることもできるが、近年環境に与える影響を考慮し、鉛を使用しないはんだペーストへの移行が進んでいることから、鉛フリーはんだペーストが好ましい。
鉛フリーはんだペーストの市販品としては、E508RMA(株式会社小島半田製造所製、はんだ粒子組成:Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5、融点約220℃)、TLF−204−171(株式会社タムラ製作所製、はんだ粒子組成:Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5、融点約220℃)、SAM10−401−27(株式会社タムラ製作所製、はんだ粒子組成:Sn42/Bi58、融点約160℃)などが挙げられる。
The solder particles used for the solder paste may be composed of Sn alone, or may be composed of an alloy of a lead-free solder alloy mainly composed of Sn, or composed of an Sn-Pb solder alloy. However, lead-free solder pastes are preferred as they are being transferred to lead-free solder pastes in consideration of environmental impact in recent years.
Commercially available lead-free solder pastes include E508 RMA (manufactured by Kojima Solder Manufacturing Co., Ltd., solder particle composition: Sn 96.5 / Ag 3.0 / Cu 0.5, melting point about 220 ° C.), TLF-204-171 (trade company Tamura Seisakusho, solder particle composition: Sn 96.5 / Ag3.0 / Cu 0.5, melting point about 220 ° C., SAM 10-401-27 (Tamura Seisakusho Co., Ltd., solder particle composition: Sn 42 / Bi 58, melting point about 160 ° C. And the like.

<工程4>
工程4は、工程3で金属ペースト導電膜上に塗布されたはんだペーストを加熱により溶融する工程である。この工程により、溶融したはんだ粒子(はんだ)と金属ペースト導電膜が接合され、はんだ密着金属ペースト導電膜を得ることができる。
この工程での加熱条件は、導電膜あるいは基材が耐えることができ、はんだを溶融することができる条件であれば特に制限はないが、はんだ濡れ性の点からはんだ粒子の融点よりも20℃以上高い温度で加熱することが好ましい。加熱装置としては、ホットプレート、リフロー炉を用いることが好ましい。
<Step 4>
Step 4 is a step of melting the solder paste applied on the metal paste conductive film in step 3 by heating. By this process, the melted solder particles (solder) and the metal paste conductive film are joined, and a solder-adhered metal paste conductive film can be obtained.
The heating conditions in this step are not particularly limited as long as the conductive film or the base material can withstand and the solder can be melted, but from the viewpoint of solder wettability, the temperature is 20 ° C. higher than the melting point of the solder particles. It is preferable to heat at a temperature higher than the above. It is preferable to use a hot plate or a reflow furnace as the heating device.

はんだペーストを、金属ペースト導電膜などの金属材料上に塗布し、塗布したはんだペーストを加熱しにより溶融させて接合を行う一連の接合方法を、リフローという。
リフローは、(1)昇温工程、(2)予熱工程、及び(3)はんだ溶融工程を含む多段階の加熱工程を経て実施することが、接合部の耐久性などを担保するうえで好ましい。
昇温工程では、温度が上昇するにつれて溶剤が蒸発する同時に、はんだペースト中の樹脂、チキソ剤などが軟らかくなり、ペースト中の成分が均一化される。昇温速度は0.3〜5℃/秒とすることが好ましい。0.3℃/秒以上であると、生産性が高まり、コスト的に有利である。5℃/秒以下であると、溶剤が蒸発しやすく、また、ペースト自体の粘度が大きく下がることないため、熱ダレを防止しやく、最終的には、サイドボールやブリッジなどの不良を引き起こし難くなる。昇温温度は、0.5〜3℃/秒とすることがより好ましい。
A series of bonding methods in which a solder paste is applied onto a metal material such as a metal paste conductive film, and the applied solder paste is heated and melted to join the solder paste are called reflow.
It is preferable to carry out reflow through (1) a temperature raising step, (2) a preheating step, and (3) a multistep heating step including a solder melting step in order to secure the durability of the joint and the like.
In the temperature raising step, as the temperature rises, the solvent evaporates, and at the same time, the resin in the solder paste, the thixo agent, etc. become soft, and the components in the paste become uniform. The heating rate is preferably 0.3 to 5 ° C./second. When the temperature is 0.3 ° C./sec or more, the productivity is enhanced, which is advantageous in cost. If the temperature is 5 ° C./sec or less, the solvent is easily evaporated, and the viscosity of the paste itself does not decrease significantly, so heat dripping can be prevented quickly, and eventually, defects such as side balls and bridges are hardly caused. Become. The temperature rise temperature is more preferably 0.5 to 3 ° C./second.

予熱工程では、溶剤を完全に揮発させ、基板全体部に均等に熱を供給させ、フラックスが液体のように柔らかくなり、はんだ粉を均一に包み込み、再酸化を防止する。
温度が上昇するとともに、活性剤や樹脂などを含むフラックスが活性化し、はんだ粒子と接合対象の表面から酸化膜を除去し始める。本発明では、接合対象である導電膜を、硬化途中の柔らかい状態としているため、フラックスが導電膜中に浸透し、金属粒子(A)の表面に作用しやすくなっている。
はんだ溶融工程では、はんだ粒子が融点に達して溶融するとともに、フラックスにより、酸化膜が除去され、はんだ付けが始まる。はんだ溶融工程における加熱温度は、使用しているはんだ粒子の融点以上、好ましくは融点よりも20℃以上高い温度で、30〜100秒加熱することで、はんだが完全に溶融し、接合される。
In the preheating process, the solvent is completely volatilized, heat is uniformly supplied to the entire substrate, the flux becomes soft like a liquid, and the solder powder is uniformly wrapped to prevent reoxidation.
As the temperature rises, a flux containing an activator, a resin and the like is activated, and the oxide particles are started to be removed from the solder particles and the surface to be joined. In the present invention, since the conductive film to be joined is in a soft state during curing, the flux penetrates into the conductive film and easily acts on the surface of the metal particles (A).
In the solder melting process, as the solder particles reach the melting point and melt, the oxide film is removed by the flux and soldering starts. The solder is completely melted and joined by heating for 30 to 100 seconds at a temperature higher than the melting point of the used solder particles, preferably 20 ° C. or more higher than the melting point, in the solder melting step.

はんだ溶融工程の後に、必要に応じて、加熱により金属ペースト導電膜の硬化を進行させる再加熱工程を設けてもよい。これにより、金属ペースト導電膜の強度を向上させることができる。該工程の加熱温度は、好ましくは70℃以上、かつはんだ粒子の融点未満の温度であり、加熱温度の上限は、はんだ粒子の融点よりも20℃低い温度であることがより好ましい。加熱時間は、好ましくは300〜1800秒である。加熱は、オーブン、ホットプレートなど公知の加熱手段を用いて行うことができる。   After the solder melting step, if necessary, a reheating step may be provided in which the hardening of the metal paste conductive film is advanced by heating. Thereby, the strength of the metal paste conductive film can be improved. The heating temperature in the step is preferably 70 ° C. or more and less than the melting point of the solder particles, and the upper limit of the heating temperature is more preferably 20 ° C. lower than the melting point of the solder particles. The heating time is preferably 300 to 1800 seconds. The heating can be performed using a known heating means such as an oven or a hot plate.

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明の実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
各実施例および比較例で用いた金属ペースト組成物の材料、測定方法、加工方法および評価方法を下記に示す。
<使用した金属粒子(A)>
金属粒子(A)として、下記3種類の(A1)〜(A3)を使用した。
(A1):表面処理1400YP(平板型銅粒子、平均粒子径D50;5.8μm、三井金属鉱業株式会社製)。
(A2):FCC−TB(樹枝状銅粒子、平均粒子径D50;7.0μm、福田金属箔粉工業株式会社製)。
(A3):Ag coated Cu powder EM(球状銀コート銅粒子、平均粒子径D50;2.0μm、DOWAエレクトロニクス株式会社製)。
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be more specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
The material, measuring method, processing method and evaluation method of the metal paste composition used in each example and comparative example are shown below.
<Used Metal Particles (A)>
The following three types (A1) to (A3) were used as metal particles (A).
(A1): Surface treatment 1400 YP (flat plate type copper particles, average particle diameter D50; 5.8 μm, manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.).
(A2): FCC-TB (tree-like copper particles, average particle diameter D50; 7.0 μm, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.).
(A3): Ag coated Cu powder EM (spherical silver coated copper particles, average particle diameter D50; 2.0 μm, manufactured by Dowa Electronics Corporation).

なお上記(A1)は、次の工程(A)〜(F)に記載の方法により、表面処理を実施した。
[工程(A)]
水100gに対し塩化アンモニウム5g、酢酸5gを溶解した塩化アンモニウム−酢酸水溶液を調製した。
銅粒子1400YP50gを、該塩化アンモニウム−酢酸水溶液に添加し、窒素バブリング下、30℃で60分間攪拌した。撹拌は、メカニカルスターラーを使用し、回転数150rpmで実施した。以下、撹拌は同様の撹拌装置を使用して同じ回転数で行った。
攪拌終了後、5C濾紙の桐山ロートを用いて減圧濾過にて塩化銅付着銅粒子を濾別し、つづいて、桐山ロート上で150gのイソプロパノールにより2回塩化銅付着銅粒子の洗浄を行った。
[工程(B)]
洗浄した塩化銅付着銅粒子を、40質量%のジエチレントリアミン水溶液250gに添加し、窒素バブリングをしながら60℃下で60分間加熱攪拌を行った。
[工程(C)]
撹拌を止めて15分間静置した後、上澄み液約200gを抜き取って除去した。つづいて、沈殿物に洗浄用溶剤としてイソプロパノール200gを添加し、30℃で3分間攪拌を行った。撹拌を止めて15分間静置した後、上澄み液約200gを抜き取って除去し、中間体1を得た。
[工程(D)]
中間体1に2質量%のラウリン酸のイソプロパノール溶液250gを添加した後、30℃で30分間攪拌した。
[工程(E)]
攪拌停止後、減圧ろ過によりラウリン酸のイソプロパノール溶液を除去し、中間体2を得た。減圧濾過は、5C濾紙の桐山ロートをダイヤフラムポンプで減圧することで実施した。
[工程(F)]
中間体2を25℃で3時間減圧乾燥することにより表面処理1400YPを得た。減圧乾燥は、中間体2を真空オーブン内に入れ、該オーブンをオイルポンプで減圧することで実施した。
In the above (A1), the surface treatment was performed by the method described in the following steps (A) to (F).
[Step (A)]
An ammonium chloride-acetic acid aqueous solution was prepared in which 5 g of ammonium chloride and 5 g of acetic acid were dissolved in 100 g of water.
50 g of copper particles 1400 YP were added to the aqueous ammonium chloride-acetic acid solution and stirred at 30 ° C. for 60 minutes under nitrogen bubbling. Stirring was performed at a rotational speed of 150 rpm using a mechanical stirrer. Hereinafter, stirring was performed at the same rotation speed using the same stirring device.
After completion of the stirring, copper chloride-adhered copper particles were separated by filtration under reduced pressure using a 5 C filter paper Kamayama funnel, and subsequently, the copper chloride-adhered copper particles were washed twice with 150 g of isopropanol on the Kasayama funnel.
[Step (B)]
The washed copper chloride-adhered copper particles were added to 250 g of a 40% by mass aqueous solution of diethylenetriamine, and heated and stirred at 60 ° C. for 60 minutes while bubbling nitrogen.
[Step (C)]
The stirring was stopped and after standing for 15 minutes, about 200 g of the supernatant was withdrawn and removed. Subsequently, 200 g of isopropanol was added to the precipitate as a washing solvent, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 3 minutes. The stirring was stopped and after standing for 15 minutes, about 200 g of the supernatant was withdrawn and removed to obtain Intermediate 1.
[Step (D)]
After 250 g of an isopropanol solution of 2% by mass of lauric acid was added to Intermediate 1, the mixture was stirred at 30 ° C. for 30 minutes.
[Step (E)]
After stopping the stirring, the isopropanol solution of lauric acid was removed by vacuum filtration to obtain Intermediate 2. Vacuum filtration was carried out by depressurizing a 5 C filter paper funnel with a diaphragm pump.
[Step (F)]
The intermediate 2 was dried under reduced pressure at 25 ° C. for 3 hours to obtain a surface treatment 1400 YP. Vacuum drying was performed by placing Intermediate 2 in a vacuum oven and depressurizing the oven with an oil pump.

<使用した樹脂バインダー(B)>
樹脂バインダー(B)として、下記3種類の(B1)、(B2)、(B3)含有溶液を使用した。
(B1):レゾール型フェノール樹脂PL−5208[固形分58.5質量%、希釈剤:ジエチレングリコールモノエチルエーテル、群栄化学工業(株)製]を使用した。希釈剤のジエチレングリコールモノエチルエーテルは希釈剤(C)の一部とした。
(B2):レゾール型フェノール樹脂PL−2407[固形分59.4質量%、希釈剤:メチルアルコール、群栄化学工業(株)製]を使用した。希釈剤のメチルアルコールは希釈剤(C)の一部とした。
(B3):ビニルフェノールのホモポリマー(重量平均分子量9,500)溶液[マルカリンカーS−4Pの50.0質量%ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート溶液、丸善石油化学株式会社製]を使用した。希釈剤のジエチレングリコールモノエチルエーテルは希釈剤(C)の一部とした。
<Used resin binder (B)>
The following three types of (B1), (B2) and (B3) containing solutions were used as a resin binder (B).
(B1): Resol type phenol resin PL-5208 [solid content 58.5 mass%, diluent: diethylene glycol monoethyl ether, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.] was used. The diluent diethylene glycol monoethyl ether was part of the diluent (C).
(B2): Resol type phenol resin PL-2407 [solid content 59.4 mass%, diluent: methyl alcohol, manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd.] was used. The diluent methyl alcohol was part of the diluent (C).
(B3): A homopolymer (weight-average molecular weight of 9,500) solution of vinylphenol [a 50.0 mass% diethylene glycol monoethyl ether acetate solution of Marca Linker S-4P, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.] was used. The diluent diethylene glycol monoethyl ether was part of the diluent (C).

<使用した希釈剤(C)>
希釈剤(C)として下記3種類を使用した。
(C1):ジエチレングリコールモノエチルエーテル[(B1)の希釈剤]
(C2):メチルアルコール[(B2)の希釈剤]
(C3):ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート[(B3)の希釈剤]
<Diluent used (C)>
The following three types were used as a diluent (C).
(C1): Diethylene glycol monoethyl ether [diluent of (B1)]
(C2): methyl alcohol [diluent of (B2)]
(C3): Diethylene glycol monoethyl ether acetate [diluent of (B3)]

<使用した添加剤(D)>
(D)として下記5種類を使用した。
(D1):1,4−フェニレンジアミン
(D2):N,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミン
(D3):KBM−603[N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン社製]
(D4):KBM−403[3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン社製]
(D5):リン酸トリス(2−エチルヘキシル)
<Used Additive (D)>
The following five types were used as (D).
(D1): 1,4-phenylenediamine (D2): N, N′-bis (salicylidene) ethylenediamine (D3): KBM-603 [N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, Shin-Etsu Made by silicone company]
(D4): KBM-403 [3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.]
(D5): Tris (2-ethylhexyl) phosphate

(実施例1−1)
<金属ペースト組成物の製造>
(A1) 100g、(B1) 26.5g[(B);15.5g、(C1);11.0g]、(D1) 0.2g、(D2) 1.9gを混合した。次に、プラネタリーミキサー[ARV−310、(株)シンキー製]を用いて、室温下、回転数1500rpmで30秒間撹拌し、1次混練を行った。
次に、3本ロールミル[EXAKT−M80S、(株)永瀬スクリーン印刷研究所製]を用いて、室温、ロール間距離5μmの条件下で5回通すことで、2次混練を行った。
ついで、2次混練で得られた混練物に、(C3) 1.5gを加え、プラネタリーミキサーを用いて、室温、真空条件下、回転数1000rpmで90秒間撹拌し脱泡混練することにより金属ペースト組成物を製造した。
また、金属ペースト組成物中の各成分の配合割合を表1に示す。
Example 1-1
<Manufacture of metal paste composition>
(A1) 100 g, (B1) 26.5 g [(B); 15.5 g, (C1); 11.0 g], (D1) 0.2 g, and (D2) 1.9 g were mixed. Next, primary kneading was performed using a planetary mixer [ARV-310, manufactured by Shinky Co., Ltd.] for 30 seconds at a rotational speed of 1500 rpm at room temperature.
Next, secondary kneading was performed using a three-roll mill [EXAKT-M80S, manufactured by Nagase Screen Printing Laboratory Co., Ltd.] at room temperature and a distance between rolls of 5 μm by passing 5 times.
Next, 1.5 g of (C3) is added to the kneaded material obtained by the second kneading, and stirring is performed for 90 seconds at a rotational speed of 1000 rpm under room temperature and vacuum conditions using a planetary mixer to defoam and knead the metal. A paste composition was produced.
In addition, the blend ratio of each component in the metal paste composition is shown in Table 1.

実施例(1−2〜1−9)
各成分の配合割合を表1に示す通りとした以外は、実施例1−1と同様にして金属ペースト組成物を製造した。
Example (1-2 to 1-9)
A metal paste composition was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the blending ratio of each component was as shown in Table 1.

<導電膜の形成>
(実施例2−1)
実施例1−1で得られた金属ペースト組成物をガラス基板上に、メタルマスクを用いて、幅×長さ×厚み=10mm×30mm×30μmの形状に塗布した。金属ペースト組成物を塗布したガラス基板をホットプレートにて80℃で10分間加熱することにより導電膜を作製した。
<Formation of conductive film>
(Example 2-1)
The metal paste composition obtained in Example 1-1 was coated on a glass substrate in a shape of width × length × thickness = 10 mm × 30 mm × 30 μm using a metal mask. The electrically conductive film was produced by heating the glass substrate which apply | coated the metal paste composition with a hotplate at 80 degreeC for 10 minutes.

<はんだ密着金属ペースト導電膜の形成>
得られた導電膜上に、はんだペースト(TLF−204−171A、Sn−Ag−Cu系、融点:約220℃、タムラ製作所製)を、メタルマスクを用いて、幅×長さ×厚み=2mm×2mm×200μmのパターンを10mm間隔で2つ形成されるように塗布した。はんだペーストを導電膜表面に塗布したガラス基板サンプルをホットプレートにて、以下に示す(1)〜(4)のプロファイルにて加熱し、はんだを溶融することにより、はんだ密着金属ペースト導電膜を作製した。
(1) 25℃→160℃(昇温速度0.5℃/秒)
(2) 160℃×60秒間
(3) 160℃→240℃(昇温速度0.5℃/秒)
(4) 240℃×30秒間
<Formation of solder adhesion metal paste conductive film>
Solder paste (TLF-204-171A, Sn-Ag-Cu-based, melting point: about 220 ° C, Tamura Seisakusho) on the obtained conductive film, using a metal mask, width x length x thickness 2 mm A pattern of 2 mm × 200 μm was applied at 10 mm intervals so that two patterns were formed. A glass substrate sample in which solder paste is applied to the surface of a conductive film is heated with a hot plate in the following profiles (1) to (4) to melt the solder, and a solder adhesion metal paste conductive film is produced. did.
(1) 25 ° C → 160 ° C (heating rate 0.5 ° C / sec)
(2) 160 ° C. × 60 seconds (3) 160 ° C. → 240 ° C. (heating rate 0.5 ° C./sec)
(4) 240 ° C × 30 seconds

(実施例2−2〜2−14、比較例2−1〜2−3)
使用した金属ペースト組成物、及び金属ペースト組成物の硬化条件(導電膜作製条件)を表2に示す通りとした以外は、実施例2−1と同様にしてはんだ密着金属ペースト導電膜を作製した。
(Examples 2-2 to 2-14, comparative examples 2-1 to 2-3)
A solder adhesion metal paste conductive film was produced in the same manner as in Example 2-1 except that the metal paste composition used and the curing conditions (conductive film production conditions) of the metal paste composition were as shown in Table 2. .

<硬化反応率の評価方法>
実施例2−1〜2−14、及び比較例2−1〜2−3における、はんだを塗布する前の金属ペースト導電膜を削り取ったもの、及び加熱していない未硬化の金属ペースト組成物を、DSC6200(セイコーインスツルメンツ製)用の直径5mmのアルミニウム製サンプルパンに各1.5mg入れ、カバーをして、硬化反応率評価用サンプルを作製した。続いて各サンプルの示差走査熱量(DSC)測定を行い、未硬化の金属ペースト組成物の発熱量を総発熱量H、導電膜を削り取ったものの発熱量を残留発熱量Hとし、以下の式(1)にて硬化反応率を算出した。発熱量は、100℃〜250℃のピーク面積から算出した。
硬化反応率(%)={(H−H)/H)×100 …(1)
[測定条件]
・昇温速度 10℃/min(25℃〜300℃)
・Nガス 100mL/min
・サンプル重量 約1.5mg
<Evaluation method of curing reaction rate>
In Examples 2-1 to 2-14 and Comparative Examples 2-1 to 2-3, the metal paste conductive film before applying the solder was scraped off, and the uncured metal paste composition not heated Then, 1.5 mg of each was put in an aluminum sample pan with a diameter of 5 mm for DSC6200 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), and the sample was covered to prepare a sample for evaluation of the curing reaction rate. Subsequently, differential scanning calorimetry (DSC) measurement of each sample is performed, and the calorific value of the uncured metal paste composition is the total calorific value H 0 , and the calorific value of the scraped conductive film is the residual calorific value H 1. The curing reaction rate was calculated by equation (1). The calorific value was calculated from the peak area of 100 ° C to 250 ° C.
Curing reaction rate (%) = {(H 0 −H 1 ) / H 0 ) × 100 (1)
[Measurement condition]
· Heating rate 10 ° C / min (25 ° C to 300 ° C)
・ N 2 gas 100mL / min
・ Sample weight about 1.5 mg

図1は、実施例1−1の金属ペースト組成物の、未硬化、120℃×5minで熱硬化した場合(実施例2−5)、150℃×15min(比較例2−3)、及び完全硬化(200℃×90minで硬化)した導電膜のDSCチャート図である。   FIG. 1 shows the case where the metal paste composition of Example 1-1 is uncured, thermally cured at 120 ° C. × 5 min (Example 2-5), 150 ° C. × 15 min (Comparative Example 2-3), and completely It is a DSC chart figure of the conductive film which hardened | cured (hardened at 200 degreeC x 90 minutes).

<はんだ濡れ性評価>
得られた導電膜のはんだ濡れ性を、はんだペースト塗布時の面積と、はんだペースト溶融後、実際にはんだに濡れている部分の面積との比率で評価した。はんだに濡れている部分の面積が90%以上である場合をはんだ濡れ性が良好(表中、○)、はんだに濡れている部分の面積が90%よりも低い場合をはんだ濡れ性が不良(表中、×)と評価した。はんだ濡れ性が○である場合(実施例2−5)のはんだ密着金属ペースト導電膜の観察画像を図2に、はんだ濡れ性が×である場合(比較例2−3)のはんだ密着金属ペースト導電膜の観察画像を図3にそれぞれ示す。
<Solder wettability evaluation>
The solder wettability of the obtained conductive film was evaluated by the ratio of the area at the time of solder paste application and the area of the portion actually wetted by the solder after melting of the solder paste. The solder wettability is good when the area of the part that is wet with solder is 90% or more (○ in the table), and the solder wettability is poor when the area of the part that is wet with solder is lower than 90% In the table, it was evaluated as x). The observed image of the solder adhesion metal paste conductive film when the solder wettability is ((Example 2-5) is shown in FIG. 2, and the solder adhesion metal paste when the solder wettability is x (Comparative Example 2-3) An observation image of the conductive film is shown in FIG.

<はんだ塗布部間の抵抗値>
得られたはんだ密着金属ペースト導電膜のはんだ塗布部間の導電性を、デジタルマルチテスタ(三和電気計器株式会社製、PC7000)を用いて測定した抵抗値により評価した。なお表中の※O.L.は、測定限界(50MΩ)よりも高い値であることを示している。
各実施例、比較例の評価結果を表2に示す。
<Resistance between soldered parts>
The conductivity between the solder-coated parts of the obtained solder adhesion metal paste conductive film was evaluated by the resistance value measured using a digital multitester (PC7000, manufactured by Sanwa Denki Keiki Co., Ltd.). In the table ※ ※ O. L. Indicates that the value is higher than the measurement limit (50 MΩ).
The evaluation results of each example and comparative example are shown in Table 2.

実施例2−1〜2−14は、実施例1−1〜1−9で作製した各金属ペースト組成物を使用し、それぞれ硬化条件(温度×時間)を変更して作製した導電膜のはんだ濡れ性評価結果であり、これらの条件でははんだ濡れ性の良好な導電膜を形成することができた。
一方、比較例2−1の場合、実施例1−1の金属ペースト組成物を用い、80℃×1分間の加熱条件で作製した導電膜のはんだ濡れ性評価結果であるが、はんだ濡れ性は×であった。これは、硬化反応率が低すぎて、フラックス及びはんだ合金が導電膜中に浸透しすぎて、導電膜表面に濡れるはんだ量が極端に減少し、はんだ濡れ性が確保できなかったためと考えられる。
比較例2−2及び2−3の場合、実施例1−1の金属ペースト組成物を用い、100℃×20分間、及び150℃×15分間の加熱条件で作製した導電膜のはんだ濡れ性評価結果であるが、はんだ濡れ性は×であった。これは、樹脂バインダー(B)が十分熱硬化され、架橋密度が増し、はんだペーストに含まれるフラックス成分が導電膜中に浸透しにくくなったためと考えられる。
Examples 2-1 to 2-14 use the metal paste compositions prepared in Examples 1-1 to 1-9, and change the curing conditions (temperature × time) to prepare solders of conductive films prepared. It is a wettability evaluation result, and on these conditions, the favorable electrically conductive film of solder wettability was able to be formed.
On the other hand, in the case of Comparative Example 2-1, although it is a solder wettability evaluation result of the electrically conductive film produced on the heating conditions of 80 degreeC x 1 minute using the metal paste composition of Example 1-1, solder wettability is It was x. It is considered that this is because the curing reaction rate is too low, the flux and the solder alloy penetrate too much into the conductive film, and the amount of solder wetted to the surface of the conductive film is extremely reduced and the solderability can not be ensured.
In the case of Comparative Examples 2-2 and 2-3, the solder wettability evaluation of the conductive film produced under the heating conditions of 100 ° C. × 20 minutes and 150 ° C. × 15 minutes using the metal paste composition of Example 1-1 Although it is a result, solder wettability was x. It is considered that this is because the resin binder (B) is sufficiently cured by heat, the crosslink density is increased, and the flux component contained in the solder paste hardly penetrates into the conductive film.

Claims (7)

金属粒子(A)、樹脂バインダー(B)、及び希釈剤(C)を含む金属ペースト組成物を基板に塗布し金属ペースト組成物の塗布膜を形成させる工程と、
前記金属ペースト組成物の塗布膜を加熱により半硬化して金属ペースト導電膜を形成させる工程と、
前記金属ペースト導電膜上にはんだペーストを塗布する工程と、
前記はんだペーストを加熱により溶融する工程とを有する、はんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。
Applying a metal paste composition containing metal particles (A), a resin binder (B), and a diluent (C) to a substrate to form a coated film of the metal paste composition;
Semi-curing the coating film of the metal paste composition by heating to form a metal paste conductive film;
Applying a solder paste on the metal paste conductive film;
And a step of melting the solder paste by heating.
前記金属ペースト組成物における金属粒子(A)が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、錫、及びアルミニウム、並びにこれらから選ばれる金属を含む合金からなる群から選択される少なくとも1種の粒子である、請求項1に記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。   The metal particles (A) in the metal paste composition are selected from the group consisting of gold, silver, copper, platinum, palladium, rhodium, nickel, zinc, tin, and aluminum, and an alloy containing a metal selected therefrom The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film of Claim 1 which is at least 1 type of particle | grain. 前記金属ペースト組成物における金属粒子(A)が、銅粒子、又は銅を含む合金からなる粒子を含む、請求項1又は2に記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film of Claim 1 or 2 in which the metal particle (A) in the said metal paste composition contains the particle which consists of an alloy containing a copper particle or copper. 前記金属ペースト組成物における樹脂バインダー(B)が、レゾール型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種以上の熱硬化性樹脂を含む、請求項1〜3のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。   The resin binder (B) in the said metal paste composition contains at least 1 or more types of thermosetting resin selected from the group which consists of a resol type phenol resin, an epoxy resin, and a melamine resin. The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film as described in. 前記金属ペースト組成物における樹脂バインダー(B)が、レゾール型フェノール樹脂を含む、請求項1〜4のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film in any one of Claims 1-4 in which the resin binder (B) in the said metal paste composition contains a resol type phenol resin. 前記金属ペースト組成物における金属粒子(A)が、表面被覆金属粒子を含む、請求項1〜5のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。   The manufacturing method of the solder adhesion metal paste conductive film in any one of Claims 1-5 in which the metal particle (A) in the said metal paste composition contains surface coating metal particle. 前記金属ペースト組成物において、金属粒子(A)が表面被覆銅粒子から構成され、該表面被覆銅粒子は、銅粒子表面に、該銅粒子の表面の銅と化学結合及び/又は物理結合によって結合している式(1)で表されるアミン化合物の第1被覆層と、該第1被覆層上に、アミン化合物と化学結合によって結合している炭素数8〜20の脂肪族モノカルボン酸の第2被覆層とを有する表面被覆銅粒子であって、樹脂バインダー(B)がレゾール型フェノール樹脂であって、金属粒子(A)100質量部に対して樹脂バインダー(B)が10〜30質量部、希釈剤(C)が10〜30質量部含まれる、請求項1〜6のいずれかに記載のはんだ密着金属ペースト導電膜の製造方法。

[式(1)中、mは0〜3の整数、nは0〜2の整数であり、n=0のとき、mは0〜3のいずれか、n=1またはn=2のとき、mは1〜3のいずれかである。]
In the metal paste composition, the metal particles (A) are composed of surface-coated copper particles, and the surface-coated copper particles are bonded to the surface of the copper particles by chemical bonding and / or physical bonding with copper on the surface of the copper particles. And a first coated layer of an amine compound represented by the formula (1), and an aliphatic monocarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms bonded to the amine compound by a chemical bond on the first coated layer. A surface-coated copper particle having a second coating layer, wherein the resin binder (B) is a resol-type phenolic resin, and 10 to 30 mass of the resin binder (B) relative to 100 mass parts of the metal particle (A) The method for producing a soldered metal paste conductive film according to any one of claims 1 to 6, wherein the part (10) to 30 parts by mass of the diluent (C) is contained.

[In the formula (1), m is an integer of 0 to 3, n is an integer of 0 to 2, and when n = 0, m is any of 0 to 3 and n = 1 or n = 2 m is any one of 1 to 3. ]
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