JP2022134171A - Silver paste, and use of the same - Google Patents

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Abstract

To provide a silver paste for reducing exfoliation of an inner part of a silver film which can be generated when forming a silver film.SOLUTION: The silver paste herein disclosed is used for a silver film formed on a gold film, and includes at least a silver particle and a glass, where the glass has a softening point of 550°C or higher and 900°C or lower, and when calcining a disk-like test piece composed of the glass having a diameter of 15 mm and a height of 6 mm at 830°C under an atmospheric pressure, the diameter of the test piece after calcination is 0.9 times or more and 2.6 times or less.SELECTED DRAWING: Figure 3D

Description

本発明は、銀ペーストと、かかる銀ペーストの焼成体を備える電極および該電極の製造方法に関する。 The present invention relates to a silver paste, an electrode comprising a fired body of such silver paste, and a method for producing the electrode.

電気・電子部品用の電子素子においては、導線を用いることなく、絶縁性基板に導電性材料を用いて導体膜を形成し、この導体膜により配線する技術が広く採用されている。 2. Description of the Related Art In electronic elements for electric/electronic parts, a technique of forming a conductive film on an insulating substrate using a conductive material without using a conductive wire and wiring with this conductive film is widely adopted.

例えば、サーマルプリントヘッドにおいて抵抗体を発熱させるための導体膜(電極)として金(Au)が用いられている。しかし、コスト削減等の観点から、電極の一部を金から銀(Ag)に変更することが提案されている。特許文献1には、かかる構成の一例として、抵抗体に接する位置の電極には金を含む電極層(第1層)を配置し、抵抗体から離間し且つ上記第1層上に銀を含む電極層(第2層)が形成された構成が開示されている。金は銀よりも抵抗体(例えば、酸化ルテニウムからなる抵抗体)に拡散する度合いが小さいため、抵抗体と接する部分は金を含む電極層とする一方で、他の部分を銀を含む電極層とすることにより、コストの削減と、抵抗体および電極層の劣化を抑制することができる。 For example, gold (Au) is used as a conductor film (electrode) for heating a resistor in a thermal print head. However, from the viewpoint of cost reduction, it has been proposed to change part of the electrodes from gold to silver (Ag). In Patent Document 1, as an example of such a configuration, an electrode layer (first layer) containing gold is arranged on the electrode at a position in contact with the resistor, and the electrode layer (first layer) is spaced from the resistor and contains silver on the first layer. A configuration in which an electrode layer (second layer) is formed is disclosed. Since gold diffuses to a resistor (for example, a resistor made of ruthenium oxide) to a lesser extent than silver does, the electrode layer containing gold is used for the part in contact with the resistor, while the other part is an electrode layer containing silver. As a result, the cost can be reduced and the deterioration of the resistor and the electrode layer can be suppressed.

特開2018-103608号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-103608

ところで、金を含む電極層(金膜)上に銀を含む電極層(銀膜)を形成する方法の一例として、金膜上に銀ペーストを塗布(印刷を含む)し、焼成することが挙げられる。しかしながら、本発明者らが検討したところ、かかる焼成により、銀膜の内部に剥離が生じてしまう課題があることが見出された。銀膜の内部に剥離が生じることで外観不良となるだけでなく、電気抵抗が高くなることや、電極の劣化が早くなる等の問題が生じるため好ましくない。 By the way, as an example of a method of forming an electrode layer (silver film) containing silver on an electrode layer (gold film) containing gold, there is a method of applying (including printing) a silver paste on the gold film and firing the paste. be done. However, as a result of investigation by the present inventors, it was found that there is a problem that peeling occurs inside the silver film due to such baking. Peeling off inside the silver film not only results in a poor appearance, but also causes problems such as an increase in electrical resistance and accelerated deterioration of the electrode, which is not preferable.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、銀膜形成時に生じ得る銀膜内部の剥離を低減する銀ペーストを提供することである。また、かかる銀ペーストの焼成物である電極及びかかる電極の製造方法を提供することを他の目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object thereof is to provide a silver paste that reduces peeling inside the silver film that may occur during the formation of the silver film. Another object of the present invention is to provide an electrode that is a baked product of such a silver paste and a method for producing such an electrode.

上記目的を実現するべく、本発明者らが検討したところ、金膜上に塗布された銀ペーストを少なくとも550℃以上の温度で焼成することにより、銀膜内部に剥離が生じることが確認された。そこで、本発明者らは、かかる剥離を生じないようにするのではなく、生じた剥離を焼成中に接着(修復)させる工夫を施すことで、剥離が低減した銀膜を形成できないかと考え、鋭意検討を行った。その結果、所定範囲の軟化点および所定範囲の流動性を有するガラスを銀ペーストに添加することにより、剥離が低減した銀膜が形成されることを見出した。 In order to achieve the above object, the inventors of the present invention conducted a study, and it was confirmed that peeling occurred inside the silver film by baking the silver paste applied on the gold film at a temperature of at least 550 ° C. or higher. . Therefore, the present inventors thought that it would be possible to form a silver film with reduced peeling by devising to bond (repair) the peeling that occurred during firing, instead of preventing such peeling from occurring. We made a thorough study. As a result, the inventors have found that a silver film with reduced peeling can be formed by adding a glass having a softening point within a predetermined range and a fluidity within a predetermined range to a silver paste.

即ち、ここに開示される銀ペーストは、金膜上に形成される銀膜に用いられる銀ペーストであって、少なくとも銀粒子と、ガラスとを含み、上記ガラスにおいて、該ガラスの軟化点は、550℃以上900℃以下であり、上記ガラスから成る直径15mm、高さ6mmの円盤状の試験片を大気圧下で830℃で焼成したとき、焼成後の上記試験片の直径が0.9倍以上2.6倍以下である。
かかる構成によれば、銀ペーストに含まれるガラスの軟化点は、少なくとも銀膜内部に剥離が生じる温度(550℃)以上であるため、銀膜内部に剥離が生じた後にガラスが軟化する。これにより、軟化したガラス同士が互いに引き合う力が生じる。その結果、剥離部周辺の軟化したガラスが剥離部を接着させ、剥離を低減することができる。
That is, the silver paste disclosed herein is a silver paste that is used for a silver film formed on a gold film, and contains at least silver particles and glass, and in the glass, the softening point of the glass is When a disk-shaped test piece with a diameter of 15 mm and a height of 6 mm made of the above glass and having a temperature of 550 ° C. or more and 900 ° C. or less is fired at 830 ° C. under atmospheric pressure, the diameter of the test piece after firing is 0.9 times. 2.6 times or less.
According to this configuration, since the softening point of the glass contained in the silver paste is at least the temperature (550° C.) at which peeling occurs inside the silver film, the glass softens after peeling occurs inside the silver film. This creates a force that attracts the softened glasses to each other. As a result, the softened glass around the peeled portion adheres to the peeled portion, and peeling can be reduced.

ここで開示される銀ペーストの好ましい一態様では、上記銀ペースト全体を100vol%としたとき、上記ガラスが0.5vol%以上含まれる。
かかる範囲のガラスを含むことにより、剥離部を接着する効果が高くなるため、銀膜内部の剥離をより低減することができる。
In a preferred aspect of the silver paste disclosed herein, the glass is contained in an amount of 0.5 vol % or more when the entire silver paste is 100 vol %.
By including glass in such a range, the effect of adhering the peeled portion is enhanced, so peeling inside the silver film can be further reduced.

また、ここで開示される銀ペーストの好ましい一態様では、上記銀ペーストの全体を100wt%としたとき、上記銀粒子が60wt%以上含まれる。
かかる構成によれば、剥離部の接着部分にガラスと共に銀粒子が配置されるため、剥離部が低減された導電性の高い銀膜を形成するための銀ペーストが提供される。
Further, in a preferred aspect of the silver paste disclosed herein, the silver particles are contained in an amount of 60 wt % or more when the entire silver paste is 100 wt %.
According to such a configuration, the silver particles are arranged together with the glass in the adhesive portion of the peeled portion, so a silver paste for forming a highly conductive silver film with a reduced peeled portion is provided.

また、上記目的を実現するため、電極および該電極の製造方法が提供される。ここで開示される電極は、ここで開示される銀ペーストの焼成体を備える。これにより、剥離が低減された電極が実現される。
また、ここで開示される電極の製造方法は、ここで開示される銀ペーストを所定の基材に塗布する工程と、上記銀ペーストに含まれるガラスの軟化点よりも高い温度で焼成する工程とを含む。また、好ましい一態様では、上記電極はサーマルプリントヘッド用の電極である。これにより、銀膜内部の剥離が低減された電極を製造することができる。
Also, to achieve the above objects, an electrode and a method for manufacturing the electrode are provided. The electrodes disclosed herein comprise a fired body of the silver paste disclosed herein. Thereby, an electrode with reduced peeling is realized.
Further, the method for manufacturing an electrode disclosed herein includes the steps of applying the silver paste disclosed herein to a predetermined base material, and firing at a temperature higher than the softening point of the glass contained in the silver paste. including. Also, in a preferred aspect, the electrode is an electrode for a thermal print head. This makes it possible to manufacture an electrode in which peeling inside the silver film is reduced.

一実施形態に係る銀ペーストの焼成体(銀膜)を備える電極の構成を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electrode provided with a fired body (silver film) of silver paste according to one embodiment; FIG. 例5の電極の830℃焼成後の銀膜の倍率1000倍におけるFE-SEM断面二次電子像である。10 is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image at a magnification of 1000 times of the silver film after firing at 830° C. of the electrode of Example 5. FIG. 例7の電極の830℃焼成後の銀膜の倍率1000倍におけるFE-SEM断面二次電子像である。10 is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image at a magnification of 1000 times of the silver film after firing at 830° C. of the electrode of Example 7. FIG. 例5の電極の550℃焼成後の銀膜の倍率5000倍におけるFE-SEM断面二次電子像である。10 is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image at a magnification of 5000 times of the silver film after firing at 550° C. of the electrode of Example 5. FIG. 例5の電極の650℃焼成後の銀膜の倍率5000倍におけるFE-SEM断面二次電子像である。10 is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image at a magnification of 5000 times of the silver film of the electrode of Example 5 after baking at 650° C. FIG. 例5の電極の750℃焼成後の銀膜の倍率5000倍におけるFE-SEM断面二次電子像である。10 is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image at a magnification of 5000 times of the silver film of the electrode of Example 5 after sintering at 750° C. FIG. 例5の電極の830℃焼成後の銀膜の倍率5000倍におけるFE-SEM断面二次電子像である。FIG. 10 is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image at a magnification of 5000 times of the silver film of the electrode of Example 5 after sintering at 830° C. FIG.

以下、ここで開示される技術の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項(例えば、銀ペーストの構成)以外の事柄であって実施に必要な事柄(例えば、銀ペーストの供給方法や、金膜の製造方法等)は、本明細書により教示されている技術内容と、当該分野における当業者の一般的な技術常識とに基づいて理解することができる。ここで開示される技術の内容は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、本明細書において範囲を示す「A~B」との表記は、A以上B以下を意味する。したがって、Aを上回り且つBを下回る場合を包含する。 Preferred embodiments of the technology disclosed herein are described below. Matters other than those specifically mentioned in this specification (for example, the composition of the silver paste) that are necessary for implementation (for example, the method of supplying the silver paste, the method of manufacturing the gold film, etc.) It can be understood based on the technical content taught by this specification and the general technical knowledge of those skilled in the art. The content of the technology disclosed here can be implemented based on the content disclosed in this specification and common general knowledge in the field. In this specification, the notation "A to B" indicating the range means from A to B. Therefore, the case above A and below B is included.

ここで開示される銀ペーストは、金膜上に銀膜を形成するために好ましく用いられるため、以下、金膜と銀膜とを備える電極ついて図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚み等)は必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。 Since the silver paste disclosed herein is preferably used to form a silver film on a gold film, an electrode comprising a gold film and a silver film will be described below with reference to the drawings. In the drawings below, members and portions having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted or simplified. Also, the dimensional relationships (length, width, thickness, etc.) in each drawing do not necessarily reflect the actual dimensional relationships.

[電極]
図1は、ここで開示される銀ペーストの焼成体(銀膜)を備える電極の構成を模式的に示す断面図である。図1に示すように、基板10の表面に電極20が形成されている。電極20は、金膜22と銀膜24とを備えており、基板10上に金膜22が形成されている。また、電極20は、金膜22上に銀膜24が形成された積層構造(図1中では2層構造)となる部分を備えている。銀膜24を金膜22上に形成することにより、コストの削減と電気抵抗の低減とを実現することができる。なお、銀膜24は必ずしも金膜22上だけに形成されている必要はなく、銀膜24が基板10上に形成された部分を有していてもよい。
[electrode]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an electrode provided with a sintered silver paste (silver film) disclosed herein. As shown in FIG. 1, electrodes 20 are formed on the surface of the substrate 10 . The electrode 20 comprises a gold film 22 and a silver film 24 , with the gold film 22 formed on the substrate 10 . Further, the electrode 20 has a portion having a layered structure (a two-layer structure in FIG. 1) in which a silver film 24 is formed on a gold film 22 . By forming the silver film 24 on the gold film 22, cost reduction and electric resistance reduction can be realized. In addition, the silver film 24 does not necessarily have to be formed only on the gold film 22 , and the silver film 24 may have a portion formed on the substrate 10 .

基板10は、特に制限されるものではないが、典型的には絶縁材料から成り、例えば、セラミック材料(例、アルミナ等)で構成される。また、基板10の表面に、ガラス材料(例、非晶質のガラス)によるコーティングがされていてもよい(いわゆる、グレーズ基板)。金膜22は、電気伝導性(単に「導電性」ともいう)の高い導体膜であり、例えば、金(Au)を含むレジネートを基板10の表面に塗布し、焼成することにより形成される。銀膜24は、導電性の高い導体膜であり、一般的に、金膜22よりも低いコストで製造することができる。銀膜24は、ここで開示される銀ペーストを用いることで好適に形成される。以下、ここで開示される銀ペーストについて説明する。 The substrate 10 is not particularly limited, but is typically made of an insulating material such as a ceramic material (eg, alumina, etc.). Further, the surface of the substrate 10 may be coated with a glass material (for example, amorphous glass) (so-called glaze substrate). The gold film 22 is a conductive film with high electrical conductivity (simply referred to as “conductivity”), and is formed, for example, by applying a resinate containing gold (Au) to the surface of the substrate 10 and baking the resinate. The silver film 24 is a highly conductive conductor film and can generally be manufactured at a lower cost than the gold film 22 . The silver film 24 is preferably formed using the silver paste disclosed herein. The silver paste disclosed herein will be described below.

[銀ペースト]
ここに開示される銀ペーストは、銀粒子と、ガラスとを含んでいる。また、典型的には、これらの供給性およびハンドリングの向上のために、有機バインダ、溶剤等を含む。ペーストの形態で銀粒子を所望の基材に所望の形態で供給し、焼成することで、銀粒子同士が焼結してなる銀膜(銀電極)を形成することができる。
[Silver paste]
The silver paste disclosed here contains silver particles and glass. In addition, typically, an organic binder, solvent, etc. are included in order to improve the feedability and handling of these. A silver film (silver electrode) can be formed by sintering silver particles together by supplying silver particles in the form of a paste to a desired substrate in a desired form and firing the paste.

[銀粒子]
ここに開示される銀ペーストに含まれる銀粒子は、電子素子等における導線たる電気伝導性の高い導体膜(電極)を形成するため材料である。銀(Ag)は、金(Au)ほど高価ではなく、酸化され難くかつ導電性に優れることから導電性材料として好ましい。銀粒子は、典型的には、複数の銀粒子の集合である銀粉末の形態で用いられる。銀粉末は、銀を主成分とする粉末(粒子の集合)であればその組成は特に制限されず、所望の導電性やその他の物性を備える銀粉末を用いることができる。ここで主成分とは、銀粉末を構成する成分のうちの最大成分であることを意味する。銀粉末としては、例えば、銀および銀合金ならびにそれらの混合物または複合体等から構成されたものが一例として挙げられる。銀合金としては、例えば、銀-パラジウム(Ag-Pd)合金、銀-白金(Ag-Pt)合金、銀-銅(Ag-Cu)合金等が好ましい例として挙げられる。例えば、コアが銀以外の銅や銀合金等の金属から構成され、コアを覆うシェルが銀からなるコアシェル粒子等を用いることもできる。また、コアが銀から構成され、コアを覆うシェルが銀以外の銅や銀合金等から構成されたコアシェル粒子等も用いることもできる。銀粉末は、その純度(含有量)が高いほど導電性が高くなる傾向があることから、純度の高いものを使用することが好ましい。銀粉末は、純度95%以上が好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がさらに好ましく、99%以上が特に好ましい。ここに開示される技術によると、例えば、純度が99.5%程度以上(例えば99.8%程度以上)の銀粉末を使用することでも、極めて低抵抗の導体膜を形成することが可能とされる。なお、かかる観点において、ここに開示される技術においては、例えば、純度99.99%以下(例えば、99.9%以下)の銀粉末を用いても、十分に低抵抗の導体膜を形成することが可能である。
[Silver particles]
The silver particles contained in the silver paste disclosed herein are materials for forming conductive films (electrodes) with high electrical conductivity, which are conducting wires in electronic devices and the like. Silver (Ag) is preferable as a conductive material because it is less expensive than gold (Au), is resistant to oxidation, and has excellent conductivity. Silver particles are typically used in the form of silver powder, which is an aggregate of a plurality of silver particles. The composition of the silver powder is not particularly limited as long as it is a powder (aggregation of particles) containing silver as a main component, and silver powder having desired conductivity and other physical properties can be used. Here, the main component means the largest component among the components that constitute the silver powder. Examples of silver powders include those composed of silver, silver alloys, mixtures or composites thereof, and the like. Preferred examples of silver alloys include silver-palladium (Ag-Pd) alloys, silver-platinum (Ag-Pt) alloys, silver-copper (Ag-Cu) alloys, and the like. For example, it is possible to use core-shell particles in which the core is made of a metal other than silver, such as copper or a silver alloy, and the shell covering the core is made of silver. Core-shell particles in which the core is made of silver and the shell covering the core is made of a material other than silver, such as copper or a silver alloy, may also be used. The higher the purity (content) of the silver powder, the higher the electrical conductivity. The purity of the silver powder is preferably 95% or higher, more preferably 97% or higher, even more preferably 98% or higher, and particularly preferably 99% or higher. According to the technology disclosed herein, it is possible to form a conductor film with extremely low resistance, for example, by using silver powder with a purity of about 99.5% or more (for example, about 99.8% or more). be done. From this point of view, the technology disclosed herein forms a sufficiently low-resistance conductor film even when silver powder having a purity of 99.99% or less (for example, 99.9% or less) is used. It is possible.

銀粒子の形状は、特に限定されるものではなく、球状、平板状、針状、不定形状等の各種の形状であってよく、典型的には球状のものが用いられる。また、銀粉末の平均粒子径は特に限定されるものではないが、銀粉末の平均粒子径が小さすぎると、より低温で焼結が進行するものの、凝集しやすくなり焼成時の銀粒子の充填性が低下するために好ましくない。したがって、銀粉末の平均粒子径は、例えば0.2μm以上を目安とすることが好適である。また、平均粒子径は0.3μm以上であってよく、0.5μm以上であることが好ましく、0.7μm以上であることがより好ましく、1μm以上がさらに好ましく、1.2μm以上が特に好ましい。また、銀粉末の平均粒子径が大きすぎると、焼結のために高温に長時間晒す必要がある。したがって、銀粉末の平均粒子径は、例えば5μm以下を目安とすることができる。平均粒子径は4.5μm以下であることが好ましく、4μm以下がより好ましく、3.5μm以下が特に好ましい。
なお、本明細書における「平均粒子径」とは、レーザ回折・散乱法に基づく体積基準の粒度分布における累積体積が50%時の粒径(D50)を採用している。
The shape of the silver particles is not particularly limited, and may be spherical, tabular, acicular, amorphous, and the like. Typically, spherical particles are used. In addition, the average particle size of the silver powder is not particularly limited, but if the average particle size of the silver powder is too small, although sintering proceeds at a lower temperature, it tends to aggregate and the silver particles are easily packed during firing. It is not preferable because it reduces the performance. Therefore, it is suitable that the average particle size of the silver powder is, for example, 0.2 μm or more. The average particle size may be 0.3 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.7 μm or more, still more preferably 1 μm or more, and particularly preferably 1.2 μm or more. Moreover, when the average particle size of silver powder is too large, it is necessary to expose to high temperature for a long time for sintering. Therefore, the average particle size of the silver powder can be, for example, 5 μm or less. The average particle size is preferably 4.5 µm or less, more preferably 4 µm or less, and particularly preferably 3.5 µm or less.
The "average particle size" used herein is the particle size (D50) when the cumulative volume is 50% in the volume-based particle size distribution based on the laser diffraction/scattering method.

また、銀粉末としては、粒度分布のシャープな(狭い)ものが好ましい。例えば、平均粒子径が10μm以上の粒子を実質的に含まないような銀粉末を好ましく用いることができる。さらに、粒度分布がシャープであることの指標として、レーザ回折・散乱法に基づく粒度分布における小粒径側からの累積10%体積時の粒径(D10)と累積90%体積時の粒径(D90)との比(D10/D90)が採用できる。粉末を構成する粒径が全て等しい場合はD10/D90の値は1となり、逆に粒度分布が広くなる程このD10/D90の値は0に近づくことになる。D10/D90の値が0.15以上、例えば0.15以上0.5以下であるような、比較的狭い粒度分布の粉末の使用が好ましい。 Moreover, as silver powder, the thing with sharp (narrow) particle size distribution is preferable. For example, silver powder that does not substantially contain particles having an average particle size of 10 μm or more can be preferably used. Furthermore, as an index of the sharpness of the particle size distribution, the particle size (D10) at the cumulative 10% volume from the small particle size side in the particle size distribution based on the laser diffraction/scattering method and the particle size at the cumulative 90% volume ( D90) and the ratio (D10/D90) can be employed. When the particle diameters constituting the powder are all equal, the value of D10/D90 is 1, and conversely, the value of D10/D90 approaches 0 as the particle size distribution becomes wider. It is preferred to use powders with a relatively narrow particle size distribution such that the value of D10/D90 is greater than or equal to 0.15, such as greater than or equal to 0.15 and less than or equal to 0.5.

また他の側面において、銀粉末は、平均粒子径の異なる2つの粒子群を混合して用いることもできる。この場合、例えば、第1の粒子群の平均粒子径(D50)を2μm~5μm(例えば2μm)の範囲とし、第2の粒子群の平均粒子径(D50)を0.5μm~2μm(例えば0.5μm)の範囲とすることが好適例として挙げられる。このとき各粒子群の粒度分布は、上記のとおりシャープなものであることが好ましい。そして、例えば、第1の粒子群が65~90wt%(例えば、70wt%)の割合で、第2の粒子群が35~10wt%(例えば、30wt%)の割合となるように混合する。これにより、充填性の良好な銀粉末を用意することができる。
このような平均粒子径および粒度分布特性を有する銀粉末は、充填性がよく緻密な導体膜を形成し得る。このことは、抵抗率のより低い導体膜を形成するにあたって有利である。
In another aspect, the silver powder can also be used by mixing two particle groups with different average particle sizes. In this case, for example, the average particle diameter (D50) of the first particle group is in the range of 2 μm to 5 μm (eg, 2 μm), and the average particle diameter (D50) of the second particle group is 0.5 μm to 2 μm (eg, 0 0.5 μm) is a preferred example. At this time, the particle size distribution of each particle group is preferably sharp as described above. Then, for example, the first particle group is mixed at a ratio of 65 to 90 wt% (eg, 70 wt%) and the second particle group is mixed at a ratio of 35 to 10 wt% (eg, 30 wt%). This makes it possible to prepare a silver powder with good filling properties.
A silver powder having such average particle size and particle size distribution characteristics can form a dense conductor film with good filling properties. This is advantageous in forming conductor films with lower resistivity.

銀ペースト全体(100wt%)に占める銀粉末の割合は、特に限定されるものではないが、典型的には60wt%以上であって、例えば、70wt%以上であってよく、80wt%以上であることが好ましい。これにより、銀膜内部の剥離部が接着した際に、かかる位置にガラスだけでなく銀粒子も配置され易くなる。そのため、剥離部が接着した部分であっても高い導電性を保つことができる。また、銀粉末の割合は高い方が緻密な電極を形成され、導電性が高くなるため、銀ペースト全体に占める銀粉末の割合は、85wt%以上であることがより好ましく、90wt%以上であることがさらに好ましい。 The proportion of silver powder in the entire silver paste (100 wt%) is not particularly limited, but is typically 60 wt% or more, for example, may be 70 wt% or more, or 80 wt% or more. is preferred. As a result, when the peeled portion inside the silver film is adhered, not only the glass but also the silver particles are easily arranged at such positions. Therefore, high conductivity can be maintained even in the portion where the peeled portion is adhered. In addition, the higher the proportion of silver powder, the more dense the electrode is formed, and the higher the conductivity. is more preferred.

[ガラス]
ここに開示される銀ペーストに含まれるガラスは、銀ペーストの焼成体である銀膜内部に生じ得る剥離を低減するための材料である。ガラスは、軟化点の温度に達すると、自重により変形し始める性質を持つ。そのため、銀ペースト中で軟化点に達したガラスは、銀粒子の表面を濡れ伝い始め、銀粒子同士、および、銀粒子と銀ペーストが塗布された基材との間に入り込み、これらを結着する効果を奏する。このとき、軟化したガラス同士には、分子間力により引き合う力(表面張力)が発生する。これにより、銀膜内部で剥離が生じている場合、かかる剥離部周辺に存在する軟化したガラス同士が互いに引き合うため、剥離部を接着(修復)することができる。
[Glass]
The glass contained in the silver paste disclosed herein is a material for reducing peeling that may occur inside the silver film, which is the fired body of the silver paste. Glass has the property of starting to deform under its own weight when it reaches its softening point. Therefore, the glass that reaches the softening point in the silver paste begins to wet the surface of the silver particles, enters between the silver particles and between the silver particles and the base material to which the silver paste is applied, binding them together. have the effect of At this time, a force (surface tension) that attracts the softened glasses due to an intermolecular force is generated. As a result, when peeling occurs inside the silver film, the softened glass existing around the peeled portion attracts each other, so that the peeled portion can be adhered (repaired).

かかる効果を適切に発揮するために、ガラスの軟化点は銀膜内部で剥離が生じる温度より高いことが好ましい。詳しくは後述するが、本発明者らの検討によれば、金膜上に塗布した銀ペーストを少なくとも550℃で焼成した場合に剥離が生じる。そのため、ガラスの軟化点は550℃以上であることが好ましく、例えば570℃以上や590℃以上であってよい。一方で、ガラスの軟化点が、銀膜を形成するための焼成温度よりも高い場合、ガラスの軟化が不十分である(もしくは軟化しない)ため、上述した効果を得ることができない。そのため、ガラスの軟化点は、焼成温度よりも低く設定される。銀ペーストの焼成温度は、銀粉末の焼結温度に基づき適切に決定することができる。したがって、焼成温度は、特に限定されるものではないが、従来の銀粉末の焼成温度と同様に、例えば、700℃~900℃程度とすることができ、典型的には、830℃程度に設定される。そのため、適切なガラスの軟化点は、例えば、900℃以下であり、830℃以下であることが好ましく、800℃以下であることがより好ましく、720℃以下(例えば716℃以下)であることがさらに好ましい。また、ガラスの軟化点と焼成温度T℃との差が大きいほどガラスがより軟化した状態となるため好ましい。ガラスがより軟化することにより表面張力が働きやすくなるため、剥離部の接着がより好適に行われる。そのため、ガラスの軟化点は、焼成温度より50℃以上低く設定することが好ましく、80℃以上低いことが好ましく、100℃以上低いことがさらに好ましい。 In order to properly exhibit such effects, the softening point of the glass is preferably higher than the temperature at which peeling occurs inside the silver film. Although details will be described later, according to studies by the present inventors, peeling occurs when the silver paste applied to the gold film is baked at least at 550°C. Therefore, the softening point of glass is preferably 550° C. or higher, and may be, for example, 570° C. or higher or 590° C. or higher. On the other hand, if the softening point of the glass is higher than the firing temperature for forming the silver film, the softening of the glass is insufficient (or the glass is not softened), and the above effects cannot be obtained. Therefore, the softening point of glass is set lower than the firing temperature. The sintering temperature of the silver paste can be appropriately determined based on the sintering temperature of the silver powder. Therefore, although the firing temperature is not particularly limited, it can be, for example, about 700° C. to 900° C., and is typically set to about 830° C., similar to the firing temperature of conventional silver powder. be done. Therefore, the softening point of suitable glass is, for example, 900° C. or lower, preferably 830° C. or lower, more preferably 800° C. or lower, and 720° C. or lower (for example, 716° C. or lower). More preferred. Further, the larger the difference between the softening point of the glass and the firing temperature T° C., the more softened the glass, which is preferable. As the glass softens more, the surface tension works more easily, so that the peeled portion is adhered more favorably. Therefore, the softening point of the glass is preferably set lower than the firing temperature by 50°C or more, preferably 80°C or more, and more preferably 100°C or more.

また、軟化したガラスの流動性が低すぎる場合、ガラスが銀粒子表面に留まり易くなるため、剥離部周辺の軟化したガラス同士が十分に引き合うことができず、剥離部の低減が不十分となり得る。一方で、流動性が大きすぎる場合、軟化したガラス同士が引き合う力が不十分になるため、剥離部を十分に接着することができない。そのため、ガラスが軟化したときの流動性は適切な範囲であることが望ましい。ここで開示される銀ペーストに含まれるガラスの流動性はボタンフロー試験によって測定される。具体的には、直径15mm、高さ6mmの円盤状の試験片(ガラスボタン)をプレス成型(典型的には、20kg/cm以上のプレス圧力)により製造し、大気圧下で830℃で所定の時間(典型的には0.25時間~1時間)焼成したときの、試験片の直径を測定する。そして、焼成前の試験片の直径と焼成後の試験片の直径とを比較し、その変化率を算出する。好ましい流動性を有するガラスは、焼成前の試験片の直径に対して、焼成後の試験片の直径が0.9倍以上2.6倍以下であり、より好ましくは1倍以上2.6倍以下であり、さらに好ましくは1倍以上1.5倍以下である。かかる範囲の流動性であれば、好適に銀膜内部の剥離を低減することができる。なお、流動性の低いガラスでは高い表面張力が働くため、ガラスが軟化したときに、試験片が円外径方向に広がるのではなく、収縮することがある。かかる場合には、焼成後にガラスボタンの直径が焼成前よりも小さくなり得る。また、ボタンフロー試験は、同じガラスについて複数の試験片(例えば4個以上)で試験を行い、それらの平均値を用いる。また、焼成後のガラスは楕円状等になり得るため、かかる場合には、平面視において、最も長い径を長径とし、該長径と直角に交わる線のうち最も長い径を短径とする。そして、該長径と該短径とからなる楕円の面積を用いて、円相当径を換算することにより直径とする。 In addition, if the fluidity of the softened glass is too low, the glass tends to stay on the surface of the silver particles, so the softened glass around the peeled portion cannot be sufficiently attracted to each other, and the reduction of the peeled portion may be insufficient. . On the other hand, if the fluidity is too high, the force of attraction between the softened glasses becomes insufficient, so that the peeled portion cannot be sufficiently adhered. Therefore, it is desirable that the fluidity when the glass is softened is within an appropriate range. The fluidity of the glass contained in the silver pastes disclosed herein is measured by the button flow test. Specifically, a disk-shaped test piece (glass button) with a diameter of 15 mm and a height of 6 mm was produced by press molding (typically, a press pressure of 20 kg/cm 2 or more), and was heated at 830 ° C. under atmospheric pressure. Measure the diameter of the specimen when fired for a given time (typically 0.25 to 1 hour). Then, the diameter of the test piece before firing and the diameter of the test piece after firing are compared to calculate the rate of change. Glass having preferable fluidity has a diameter of the test piece after firing of 0.9 times or more and 2.6 times or less, more preferably 1 time or more and 2.6 times the diameter of the test piece before firing. or less, more preferably 1 to 1.5 times. If the fluidity is in this range, peeling inside the silver film can be suitably reduced. In addition, since high surface tension acts on glass with low fluidity, when the glass is softened, the test piece may shrink rather than expand in the outer diameter direction of the circle. In such cases, the diameter of the glass button may be smaller after firing than before firing. In the button flow test, the same glass is tested with a plurality of test pieces (for example, 4 or more), and the average value thereof is used. In addition, since the glass after firing may have an elliptical shape or the like, in such a case, the longest diameter in plan view is the major diameter, and the longest diameter of the lines perpendicular to the major diameter is the minor diameter. Then, the area of the ellipse consisting of the major axis and the minor axis is used to convert the equivalent circle diameter to obtain the diameter.

ガラスの形状は特に限定されるものではないが、典型的には粉末状のものが使用される。また、ガラス粉末が銀ペーストに均一に混合されていることで、銀膜内部のいずれの位置に剥離が発生したとしてもかかる剥離を接着することができるようになる。そのため、特に限定されるものではないが、ガラス粉末の大きさは銀粒子の大きさと同程度かそれより小さいことが好ましい。そのため、レーザ・散乱回折法に基づくガラス粉末の平均粒子径は、4μm以下が適当であり、3μm以下が好ましく、2μm以下であってよく、例えば1.5μm以下であり得る。また、特に限定されるものではないが、ガラス粉末の平均粒子径は、0.2μm以上が適当であり、0.5μm以上が好ましく、0.8μm以上がより好ましく、例えば1μm以上であってよい。 The shape of the glass is not particularly limited, but powdered ones are typically used. In addition, since the glass powder is uniformly mixed with the silver paste, even if peeling occurs at any position inside the silver film, such peeling can be adhered. Therefore, although not particularly limited, the size of the glass powder is preferably about the same as or smaller than the size of the silver particles. Therefore, the average particle size of the glass powder based on the laser scattering diffraction method is suitably 4 μm or less, preferably 3 μm or less, may be 2 μm or less, and may be, for example, 1.5 μm or less. Although not particularly limited, the average particle size of the glass powder is suitably 0.2 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and may be, for example, 1 μm or more. .

銀ペーストに含まれるガラスの含有割合は、銀ペースト全体を100vol%としたとき、0.5vol%以上であるとよい。かかる割合であれば、銀ペーストから形成される銀膜内部の剥離部を接着する効果が高くなるため、銀膜内部の剥離をより低減することができる。また、ガラスの含有割合が高いほど剥離の接着効果は高くなるため、例えば、ガラスの含有割合は1vol%以上や1.5vol%以上であってよい。一方で、ガラスの含有割合が高いほど銀膜の電気抵抗が高くなってしまう。そのため、ガラスの含有割合は、例えば、10vol%以下であることが適切であり、5vol%以下であることが好ましく、3vol%以下であることがより好ましい。 The content of glass contained in the silver paste is preferably 0.5 vol % or more when the entire silver paste is 100 vol %. With such a ratio, the effect of adhering the peeled portion inside the silver film formed from the silver paste is enhanced, so peeling inside the silver film can be further reduced. Also, the higher the glass content, the higher the adhesive effect of peeling. Therefore, the glass content may be, for example, 1 vol % or more or 1.5 vol % or more. On the other hand, the higher the glass content, the higher the electrical resistance of the silver film. Therefore, the glass content is, for example, suitably 10 vol % or less, preferably 5 vol % or less, and more preferably 3 vol % or less.

上述のとおり、銀ペーストに含まれるガラスは、適切な範囲の軟化点および流動性を有することで銀膜内部の剥離を低減させる効果を発揮するため、ガラスの構成元素は特に制限されるものではなく、各種の組成のガラスを用いることができる。例えば、おおよそのガラス組成として、当業者が慣用的に表現している呼称である、いわゆる、鉛系ガラス、鉛リチウム系ガラス、亜鉛系ガラス、ビスマス系ガラス、ボレート系ガラス、ホウケイ酸系ガラス、アルカリ系ガラス、無鉛系ガラス、テルル系ガラス、および、酸化バリウムや酸化ビスマス等を含有するガラス等であってよい。これらのガラスは、改めて言うまでもなく、上記呼称に現れる主たるガラス構成元素の他に、Si、Pb,Zn,Ba,Bi,B,Al,Li,Na,K,Rb,Te,Ag,Zr,Sn,Ti,W,Cs,Ge,Ga,In,Ni,Ca,Cu,Mg,Sr,Se,Mo,Y,As,La,Nd,Pr,Gd,Sm,Dy,Eu,Ho,Yb,Lu,Ta,V,Fe,Hf,Cr,Cd,Sb,F,Mn,P,CeおよびNbからなる群から選択された1つまたは複数の元素を含んでいてもよい。このようなガラスは、例えば、一般的な非晶質ガラスの他、一部に結晶を含む結晶化ガラスであってもよい。また、ガラスは、1種の組成のガラスを単独で用いてもよく、2種以上の組成のガラスを混合して用いてもよい。 As described above, the glass contained in the silver paste exhibits the effect of reducing peeling inside the silver film by having a softening point and fluidity within an appropriate range, so the constituent elements of the glass are not particularly limited. Instead, glasses of various compositions can be used. For example, as an approximate glass composition, so-called lead-based glass, lead-lithium-based glass, zinc-based glass, bismuth-based glass, borate-based glass, borosilicate-based glass, which are names commonly expressed by those skilled in the art, Alkaline glass, lead-free glass, tellurium glass, and glass containing barium oxide, bismuth oxide, or the like may be used. Needless to say, these glasses include Si, Pb, Zn, Ba, Bi, B, Al, Li, Na, K, Rb, Te, Ag, Zr, and Sn in addition to the main glass constituent elements appearing in the above names. , Ti, W, Cs, Ge, Ga, In, Ni, Ca, Cu, Mg, Sr, Se, Mo, Y, As, La, Nd, Pr, Gd, Sm, Dy, Eu, Ho, Yb, Lu , Ta, V, Fe, Hf, Cr, Cd, Sb, F, Mn, P, Ce and Nb. Such glass may be, for example, general amorphous glass or crystallized glass partially containing crystals. As for the glass, glass having one composition may be used alone, or glass having two or more compositions may be mixed and used.

ガラス組成を特に限定するものではないが、ここで開示される銀ペーストに含まれるガラス組成の例としては、Bi、SiO、Bからなる群から選ばれる少なくとも二種の酸化物を主要構成成分として含むことが好ましく、例えば、ガラス全体(100mol%)に対してそれぞれの酸化物が25mol%以上含まれていることが好ましい。即ち、ガラスの構成成分の50mol%以上がSiO、B、Biからなる群から選ばれる少なくとも二種によって構成されていることが好ましい。また、これらのガラスには、他の成分として、アルカリ金属成分(典型的には、LiO、NaO、KO)、広義のアルカリ土類金属成分(典型的には、MgO、CaO、BaO、SrO)、アルミニウム成分(典型的にはAl)、亜鉛成分(典型的には、ZnO)、遷移金属成分(例えば、TiO、ZrO、MnO等)等を含み得る。 Although the glass composition is not particularly limited, examples of the glass composition contained in the silver paste disclosed herein include at least two selected from the group consisting of Bi2O3 , SiO2 , and B2O3. It is preferable to contain oxides as main constituents, and for example, it is preferable that each oxide is contained in an amount of 25 mol % or more with respect to the whole glass (100 mol %). That is, it is preferable that 50 mol % or more of the constituent components of the glass be composed of at least two selected from the group consisting of SiO 2 , B 2 O 3 and Bi 2 O 3 . These glasses also contain, as other components, alkali metal components (typically Li 2 O, Na 2 O, K 2 O), broadly defined alkaline earth metal components (typically MgO, CaO, BaO, SrO), aluminum component (typically Al2O3 ) , zinc component (typically ZnO), transition metal component ( e.g., TiO2 , ZrO2, MnO2 , etc.), etc. obtain.

ケイ素成分(典型的には、SiO)は、ガラスの骨格を構成する成分であり、熱的安定性が高く、軟化点を高める成分である。特に限定されるものではないが、ケイ素成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば25mol%以上(好ましくは30mol%以上)含まれていてもよく、50mol%以下(好ましくは40mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点を銀膜の剥離温度(550℃)以上に調整することが容易にできるため、銀膜内部の剥離を好適に修復することができる。 A silicon component (typically SiO 2 ) is a component that constitutes the framework of glass, has high thermal stability, and is a component that raises the softening point. Although not particularly limited, the silicon component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 25 mol% or more (preferably 30 mol% or more) to the entire glass (100 mol%), or 50 mol%. % or less (preferably 40 mol % or less). As a result, the softening point of the glass can be easily adjusted to the peeling temperature (550° C.) or higher of the silver film, so that the peeling inside the silver film can be preferably repaired.

ホウ素成分(典型的には、B)は、ガラスの流動性を高めるとともに、軟化点を低下させる成分である。特に限定されるものではないが、ホウ素成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば25mol%以上(好ましくは30mol%以上)含まれていてもよく、50mol%以下(好ましくは40mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点と銀膜形成時の焼成温度との差を大きくなるよう容易に調整にすることができるため、銀膜内部の剥離を好適に修復することができる。 A boron component (typically B 2 O 3 ) is a component that increases the fluidity of the glass and lowers the softening point. Although not particularly limited, the boron component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 25 mol% or more (preferably 30 mol% or more) with respect to the entire glass (100 mol%), or 50 mol%. % or less (preferably 40 mol % or less). This makes it possible to easily adjust the difference between the softening point of the glass and the firing temperature at the time of forming the silver film so as to increase the difference, so that peeling inside the silver film can be preferably repaired.

ビスマス成分(典型的には、Bi)は、ガラスの流動性を高めるとともに、軟化点を低下させる成分である。特に限定されるものではないが、ビスマス成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば25mol%以上(好ましくは40mol%以上)含まれていてもよく、60mol%以下(好ましくは55mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点と銀膜形成時の焼成温度との差を大きくなるよう調整することができるため、銀膜内部の剥離を好適に修復することができる。 A bismuth component (typically Bi 2 O 3 ) is a component that increases the fluidity of the glass and lowers the softening point. Although not particularly limited, the bismuth component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 25 mol% or more (preferably 40 mol% or more) to the entire glass (100 mol%), or 60 mol%. % or less (preferably 55 mol % or less). As a result, the difference between the softening point of the glass and the firing temperature at the time of forming the silver film can be adjusted to be large, so peeling inside the silver film can be suitably repaired.

アルカリ金属成分(典型的には、LiO、NaO、KO)は、ガラスに流動性を与えて軟化点を下げる効果のある成分である。特に限定されるものではないが、アルカリ金属成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば0.1mol%以上(好ましくは2mol%以上)含まれていてもよく、10mol%以下(好ましくは8mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点と銀膜形成時の焼成温度との差を大きくなるように調整することができるため、銀膜内部の剥離を好適に修復することができる。なお、アルカリ金属成分は、1種単独で含まれていてもよく、2種以上の複数が含まれていてもよい。 Alkali metal components (typically Li 2 O, Na 2 O, K 2 O) are components that have the effect of imparting fluidity to the glass and lowering the softening point. Although it is not particularly limited, the alkali metal component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 0.1 mol% or more (preferably 2 mol% or more) with respect to the entire glass (100 mol%). It is good that it is 10 mol % or less (preferably 8 mol % or less). As a result, the difference between the softening point of the glass and the firing temperature at the time of forming the silver film can be adjusted to be large, so that peeling inside the silver film can be preferably repaired. The alkali metal component may be contained singly or in combination of two or more.

バリウム以外の広義のアルカリ土類金属(典型的には、MgO、CaO、SrO)は、網目修飾酸化物(ネットワークモディファイア)として機能する。これにより、ガラスの物理的安定性や熱的安定性を向上させ、軟化点を高めることができる。特に限定されるものではないが、かかるアルカリ土類金属成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば0.1mol%以上(好ましくは5mol%以上)含まれていてもよく、15mol%以下(好ましくは10mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点および流動性を好適な範囲に調整することができる。なお、アルカリ土類金属成分は、1種単独で含まれていてもよく、2種以上の複数が含まれていてもよい。 Broadly defined alkaline earth metals other than barium (typically MgO, CaO, SrO) function as network modifiers. Thereby, the physical stability and thermal stability of the glass can be improved, and the softening point can be raised. Although not particularly limited, the alkaline earth metal component is contained, for example, at a molar ratio of 0.1 mol% or more (preferably 5 mol% or more) in terms of oxide with respect to the entire glass (100 mol%). 15 mol % or less (preferably 10 mol % or less). Thereby, the softening point and fluidity of the glass can be adjusted within suitable ranges. The alkaline earth metal component may be contained singly or in combination of two or more.

バリウム成分(典型的にはBaO)は、ガラスの熱的安定性を向上させ、軟化点を高めることができる成分である。特に限定されるものではないが、バリウム成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば0.1mol%以上(好ましくは5mol%以上)含まれていてもよく、20mol%以下(好ましくは15mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点および流動性を好適な範囲に調整することができる。 A barium component (typically BaO) is a component that can improve the thermal stability of the glass and increase the softening point. Although not particularly limited, the barium component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 0.1 mol% or more (preferably 5 mol% or more) with respect to the entire glass (100 mol%). , 20 mol % or less (preferably 15 mol % or less). Thereby, the softening point and fluidity of the glass can be adjusted within suitable ranges.

アルミニウム成分(典型的にはAl)は、流動性を制御し、付着安定性に関与する成分である。特に限定されるものではないが、アルミニウム成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば0.1mol%以上(好ましくは2mol%以上)含まれていてもよく、10mol%以下(好ましくは8mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点および流動性を好適な範囲に調整することができる。 An aluminum component (typically Al 2 O 3 ) is a component that controls fluidity and contributes to adhesion stability. Although not particularly limited, the aluminum component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 0.1 mol% or more (preferably 2 mol% or more) with respect to the entire glass (100 mol%). , 10 mol % or less (preferably 8 mol % or less). Thereby, the softening point and fluidity of the glass can be adjusted within suitable ranges.

亜鉛成分(典型的には、ZnO)は、ガラスの熱的安定性を向上させる効果の高い成分であり、軟化点を高めることができる成分である。特に限定されるものではないが、亜鉛成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば0.1mol%以上(好ましくは5mol%以上)含まれていてもよく、15mol%以下(好ましくは10mol%以下)であるとよい。これにより、ガラスの軟化点および流動性を好適な範囲に調整することができる。 A zinc component (typically ZnO) is a component highly effective in improving the thermal stability of glass, and is a component capable of raising the softening point. Although not particularly limited, the zinc component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 0.1 mol% or more (preferably 5 mol% or more) with respect to the entire glass (100 mol%). , 15 mol % or less (preferably 10 mol % or less). Thereby, the softening point and fluidity of the glass can be adjusted within suitable ranges.

遷移金属成分(例えば、TiO、ZrO、MnO等)は、熱的安定性を調整するために用いることができる。特に限定されるものではないが、遷移金属成分は、ガラス全体(100mol%)に対して、酸化物換算のモル比で、例えば0.1mol%以上(好ましくは2mol%以上)含まれていてもよく、10mol%以下(好ましくは8mol%以下)であるとよい。なお、遷移金属成分は、1種単独で含まれていてもよく、2種以上の複数が含まれていてもよい。 Transition metal components ( eg, TiO2 , ZrO2, MnO2 , etc.) can be used to tune thermal stability. Although not particularly limited, the transition metal component may be contained, for example, at a molar ratio of oxide conversion of 0.1 mol% or more (preferably 2 mol% or more) with respect to the entire glass (100 mol%). It is good that it is 10 mol % or less (preferably 8 mol % or less). The transition metal component may be contained singly or in combination of two or more.

[有機バインダ]
有機バインダは、銀ペースト中の銀粒子同士、および、銀粒子と銀ペーストが塗布された基材(例、金膜等)とを結合させる役割を担う成分である。これにより、銀ペーストが基材に塗布(印刷でもあり得る)されてから、焼成されるまでの形状安定性を向上させることができる。一方で、有機バインダは、銀粒子が焼成により一体化された後は、不要な抵抗成分となり得る。そのため、銀ペーストを焼成する温度よりも低い温度で消失し、銀膜中に残存しない成分であることが好ましい。このような有機バインダとしては、バインダ機能を有する有機化合物を特に制限なく用いることができる。例えば、具体的には、例えば、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系高分子、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のビニル系樹脂、ロジンやマレイン化ロジン等のロジン系樹脂等をベースとするバインダ樹脂が好適に用いられる。なお、有機バインダは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Organic binder]
The organic binder is a component that plays a role in binding silver particles in the silver paste together and binding the silver particles and the base material (eg, gold film, etc.) to which the silver paste is applied. This makes it possible to improve the shape stability from when the silver paste is applied (or may be printed) on the base material to when it is fired. On the other hand, the organic binder can become an unnecessary resistance component after the silver particles are integrated by firing. Therefore, it is preferable that the component disappears at a temperature lower than the firing temperature of the silver paste and does not remain in the silver film. As such an organic binder, an organic compound having a binder function can be used without particular limitation. For example, specifically, for example, cellulose polymers such as ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, acrylic resins such as polybutyl methacrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, epoxy resins, phenol resins, alkyd resins, polyvinyl Binder resins based on vinyl resins such as alcohol and polyvinyl butyral, and rosin resins such as rosin and maleated rosin are preferably used. In addition, an organic binder may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

有機バインダの含有量としては、銀ペーストの形状安定性を良好にする観点から、銀ペースト全体を100wt%としたとき、0.5wt%以上であることが好ましく、例えば、1wt%以上であってよい。一方で、有機バインダが過剰に含まれると、焼成により消失しない有機バインダの量が増大し得るため、銀ペースト全体に対して、10wt%以下、好ましくは7wt%以下、より好ましくは3wt%以下であるとよい。 From the viewpoint of improving the shape stability of the silver paste, the content of the organic binder is preferably 0.5 wt% or more, for example, 1 wt% or more, when the entire silver paste is 100 wt%. good. On the other hand, if the organic binder is excessively contained, the amount of the organic binder that does not disappear by firing may increase. Good to have.

[溶剤]
溶剤は、有機バインダを溶解または分散させることができ、沸点がおよそ200℃以上(典型的には約200℃~260℃)の有機溶剤を好ましく用いることができる。また、沸点がおよそ230℃以上(典型的にはほぼ230℃~260℃)の有機溶剤がより好ましく用いられる。このような有機溶剤としては、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート)等のエステル系溶剤、ブチルカルビトール(BC:ジエチレングリコールモノブチルエーテル)等のエーテル系溶剤、エチレングリコールおよびジエチレングリコール誘導体、トルエン、キシレン、ミネラルスピリット、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、テキサノール等の有機溶剤を好適に用いることができる。なお、溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[solvent]
The solvent can dissolve or disperse the organic binder, and an organic solvent having a boiling point of about 200° C. or higher (typically about 200° C. to 260° C.) can be preferably used. Also, an organic solvent having a boiling point of about 230° C. or higher (typically about 230° C. to 260° C.) is more preferably used. Examples of such organic solvents include ester solvents such as butyl cellosolve acetate and butyl carbitol acetate (BCA: diethylene glycol monobutyl ether acetate), ether solvents such as butyl carbitol (BC: diethylene glycol monobutyl ether), ethylene glycol and diethylene glycol. Organic solvents such as derivatives, toluene, xylene, mineral spirits, terpineol, dihydroterpineol and texanol can be preferably used. In addition, a solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

溶剤および有機バインダは、銀粒子およびガラスを分散させる分散系(ビヒクル)を構築する。溶剤および有機バインダの合計割合は、銀ペーストの性状に合わせて適宜変更すればよいが、銀ペースト全体を100wt%としたとき、例えば、2wt%~20wt%とするのが適当であり、5wt%~15wt%とするのが好ましく、5wt%~10wt%とすることがより好ましい。なお、有機バインダは、溶剤中に溶解している有機バインダ成分と、溶解していない有機バインダ成分とが含まれていてもよい。 The solvent and organic binder build a dispersion system (vehicle) that disperses the silver particles and glass. The total ratio of the solvent and the organic binder may be appropriately changed according to the properties of the silver paste. It is preferably 15 wt %, more preferably 5 wt % to 10 wt %. The organic binder may contain an organic binder component dissolved in the solvent and an organic binder component not dissolved.

なお、ここに開示される銀ペーストは、本発明の目的から逸脱しない範囲において、上記以外の種々の添加剤を含ませることができる。かかる添加剤の好適例として、例えば、界面活性剤、消泡剤、酸化防止剤、分散剤、レオロジー調整剤等の添加剤が挙げられる。 The silver paste disclosed herein can contain various additives other than those described above within a range not departing from the object of the present invention. Preferable examples of such additives include additives such as surfactants, antifoaming agents, antioxidants, dispersants, and rheology modifiers.

このような銀ペーストは、上述した材料を所定の配合(質量割合)となるよう秤量し、均質になるよう混合することで調製することができる。材料の撹拌混合は、例えば三本ロールミル、ロールミル、マグネチックスターラー、プラネタリーミキサー、ディスパー等の公知の種々の撹拌混合装置を用いて実施することができる。
なお、ペーストの好適な粘度は、目的とする電極の厚み等によっても異なるため特に限定されるものではない。
Such a silver paste can be prepared by weighing the materials described above so as to have a predetermined composition (mass ratio) and mixing them homogeneously. Stirring and mixing of the materials can be carried out using various known stirring and mixing devices such as a three-roll mill, a roll mill, a magnetic stirrer, a planetary mixer, and a disper.
The suitable viscosity of the paste is not particularly limited because it varies depending on the thickness of the target electrode and the like.

ここで開示される銀ペーストは、金膜上に銀膜を形成するための銀ペーストとして好適に用いることができる。例えば、サーマルプリントヘッドの電極に好適に用いることができ、サーマルプリントヘッドの個別電極部および共通電極部のどちらにおいても好適に用いることができる。 The silver paste disclosed here can be suitably used as a silver paste for forming a silver film on a gold film. For example, it can be suitably used for the electrodes of a thermal print head, and can be suitably used for both the individual electrode portion and the common electrode portion of the thermal print head.

以下、ここで開示される銀ペーストの焼成体を備える電極の好適な製造方法の一例について説明する。なお、かかる電極の製造方法は以下の方法に限定されるものではない。 An example of a suitable method for manufacturing an electrode provided with the silver paste sintered body disclosed herein will be described below. In addition, the manufacturing method of such an electrode is not limited to the following method.

ここで開示される電極の製造方法は、ここで開示される銀ペーストを所定の基材に塗布する工程と(以下、「塗布工程」ともいう)、該銀ペーストに含まれるガラスの軟化点よりも高い温度で焼成する工程と(以下、「焼成工程」ともいう)を含む。 The electrode manufacturing method disclosed herein includes a step of applying the silver paste disclosed herein to a predetermined base material (hereinafter also referred to as an “application step”), and the softening point of the glass contained in the silver paste. and a step of firing at a higher temperature (hereinafter also referred to as a “firing step”).

まず、塗布工程について説明する。塗布工程では、ここで開示される銀ペーストを準備し、所定の基材に塗布(典型的には印刷)する。かかる基材としては、後述する焼成工程での焼成温度に耐えられる耐熱性を有したものであれば特に制限されるものではない。ここで開示される銀ペーストは、金膜上に銀膜を形成するために好適に用いられるため、典型的には、かかる基材は金膜または金膜を表面に備える基材が用いられる。なお、塗布方法は、公知方法に従えばよく、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等を適用することができる。 First, the coating process will be described. In the application step, the silver paste disclosed herein is prepared and applied (typically printed) onto a predetermined substrate. Such a substrate is not particularly limited as long as it has heat resistance that can withstand the firing temperature in the firing step described later. Since the silver paste disclosed herein is suitably used for forming a silver film on a gold film, typically a gold film or a substrate having a gold film on its surface is used as such a substrate. The coating method may follow a known method, and for example, screen printing, gravure printing, offset printing, inkjet printing, etc. can be applied.

次に、焼成工程について説明する。焼成工程では、銀ペーストの焼成温度は、銀ペースト中に含まれるガラスの軟化点以上の温度となるように設定される。また、典型的には、銀粉末の焼結温度に基づき適切に決定される。焼成温度は、銀粉末の組成にもよるが、純銀(例えば純度99.9%以上)とみなせる銀粉末については融点である962℃よりも低い温度とすることができる。したがって、焼成温度は、特に限定されるものではないが、従来の銀粉末と同様に、典型的には、700℃~900℃程度とすることができ、850℃以下が好ましい(例えば、830℃程度)。また、かかる温度は銀粉末の性質に基づき決定することができるため、800℃未満の温度で焼成してもよい(例えば770℃程度)。 Next, the firing process will be described. In the firing step, the firing temperature of the silver paste is set to a temperature equal to or higher than the softening point of the glass contained in the silver paste. Also, typically, it is appropriately determined based on the sintering temperature of the silver powder. Although the firing temperature depends on the composition of the silver powder, it can be lower than the melting point of 962° C. for silver powder that can be regarded as pure silver (for example, purity of 99.9% or higher). Therefore, although the firing temperature is not particularly limited, it can typically be about 700° C. to 900° C., preferably 850° C. or less (for example, 830° C. degree). Moreover, since such a temperature can be determined based on the properties of the silver powder, it may be fired at a temperature lower than 800°C (for example, about 770°C).

また、焼成温度と、ガラスの軟化点との差は大きいことが好ましく、例えば、焼成温度T℃はガラスの軟化点よりも50℃以上高いことが好ましく、80℃以上高いことがより好ましく、100℃以上高いことがさらに好ましい。これにより、焼成中に銀ペーストに含まれるガラスを十分に軟化させることができるため、剥離がより低減した銀膜を備えた電極を製造することができる。 Also, the difference between the firing temperature and the softening point of the glass is preferably large. ° C. or more is more preferable. As a result, the glass contained in the silver paste can be sufficiently softened during firing, so that an electrode having a silver film with reduced peeling can be manufactured.

以下、ここで開示される技術に関する実施例を説明するが、かかる実施例は本発明を限定することを意図したものではない。 Examples relating to the technology disclosed herein will be described below, but these examples are not intended to limit the present invention.

(試験1)
<銀ペーストの調製>
銀粉末(球状、平均粒子径:2.5μm)と、ガラス粉末(平均粒子径:1.2μm)と、有機バインダとしてエチルセルロース(EC)と、溶剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテル(BC)とを準備した。まずBCにECを混合後、100℃程度に数時間程度加温することでビヒクルを作成した。このビヒクルと銀粉末とガラス粉末を3本ロールミルで均一に混合し、銀ペーストを調製した。
このとき、銀ペースト全体に対して、ガラスを3vol%となるように配合し、銀ペースト全体の重量(100wt%)に対して、銀粒子を90wt%以上、ECを1.5wt%になるように配合した。かかる配合は各例で使用したガラスの組成によってガラス重量が異なるため、溶剤量を調整することで100wt%とした。なお、ガラス粉末は各例で下記のものをそれぞれ用いた。なお、下記のBi系ガラスとは、Biがガラスを構成する成分のうち最も多く、2番目に多い構成成分が25mol%未満であるものをいう。また、X-Z系ガラス(XおよびZはそれぞれ異なる酸化物を示す)とは、酸化物Xおよび酸化物Zがガラスを構成する成分のうち1番目、2番目に多く、それぞれがガラスの構成成分の25mol%以上を占めるものをいう。
例1:Bi系ガラスA
例2:Bi系ガラスB
例3:Bi-SiO系ガラス
例4:Bi-B系ガラス
例5:B-SiO系ガラスA
例6:B-SiO系ガラスB
例7:ZnO-SiO系ガラス
(Test 1)
<Preparation of silver paste>
Silver powder (spherical, average particle size: 2.5 μm), glass powder (average particle size: 1.2 μm), ethyl cellulose (EC) as an organic binder, and diethylene glycol monobutyl ether (BC) as a solvent were prepared. First, after EC was mixed with BC, the mixture was heated to about 100° C. for several hours to prepare a vehicle. This vehicle, silver powder and glass powder were uniformly mixed in a three-roll mill to prepare a silver paste.
At this time, 3 vol% of the glass was added to the entire silver paste, and 90 wt% or more of the silver particles and 1.5 wt% of the EC were added to the weight of the entire silver paste (100 wt%). was blended with Since the weight of glass differs depending on the composition of the glass used in each example, the amount of the solvent was adjusted to 100 wt %. The following glass powders were used in each example. The following Bi 2 O 3 -based glass refers to glass in which Bi 2 O 3 is the most abundant constituent of the glass and the second most abundant constituent is less than 25 mol %. In addition, XZ-based glass (where X and Z represent different oxides) means that oxide X and oxide Z are the first and second most common constituents of the glass, and each constitutes the glass. It refers to those that occupy 25 mol % or more of the component.
Example 1: Bi 2 O 3 system glass A
Example 2: Bi 2 O 3 system glass B
Example 3: Bi 2 O 3 —SiO 2 based glass Example 4: Bi 2 O 3 —B 2 O 3 based glass Example 5: B 2 O 3 —SiO 2 based glass A
Example 6: B 2 O 3 —SiO 2 based glass B
Example 7: ZnO—SiO 2 based glass

<ボタンフロー試験>
各例のガラス粉末をプレス成型により直径15mm、高さ6mmの円盤状の試験片を製造した。プレス成型時の圧力は20kg/cm以上となるようにした。試験片をアルミナ製の基板上に設置し、電気炉内で、大気雰囲気下(大気圧下)で70℃/分の昇温速度で室温から830℃まで加熱し、15分間保持したのちに冷却した。そして、試験片の直径を測定した。なお、各例でこの試験片を4つずつ準備し、これらの直径の平均値を求めた。かかる平均値から求めた直径の変化倍率(即ち、「焼成後の平均直径/15mm」の値)の結果を表1に示す。
<Button flow test>
A disk-shaped test piece having a diameter of 15 mm and a height of 6 mm was produced by press-molding the glass powder of each example. The pressure during press molding was set to 20 kg/cm 2 or more. The test piece is placed on an alumina substrate, heated in an electric furnace from room temperature to 830 ° C. at a heating rate of 70 ° C./min in an atmospheric atmosphere (under atmospheric pressure), held for 15 minutes, and then cooled. did. Then, the diameter of the test piece was measured. Four test pieces were prepared for each example, and the average value of these diameters was obtained. Table 1 shows the result of the change ratio of the diameter (that is, the value of "average diameter after firing/15 mm") obtained from the average value.

<軟化点の測定>
各例のガラス粉末の軟化点は、一般的な精密DTA(示差熱分析)を使って測定した。典型的には、DTA曲線には吸熱ピークが複数出現するため、第1ピークに相当する温度をガラス転移点、第2ピークに相当する温度を屈伏点、第3ピークに相当する温度を軟化点として、軟化点を測定した。その結果を表1に示す。
<Measurement of softening point>
The softening point of the glass powder of each example was measured using a common precision DTA (differential thermal analysis). Typically, a plurality of endothermic peaks appear in the DTA curve, so the temperature corresponding to the first peak is the glass transition point, the temperature corresponding to the second peak is the yield point, and the temperature corresponding to the third peak is the softening point. As, the softening point was measured. Table 1 shows the results.

<試験用電極の作製>
金膜(膜厚約0.4μm)を表面に備えるグレーズ基板を準備し、かかる金膜上にスクリーン印刷法により上記準備した銀ペーストを塗工した。塗工後、70℃/分の昇温速度で830℃まで加熱し15分間保持して焼成することにより、金膜上に銀膜を形成した。このようにして、各例の試験用電極を製造した。
<Production of test electrodes>
A glaze substrate having a gold film (thickness of about 0.4 μm) on its surface was prepared, and the silver paste prepared above was applied onto the gold film by screen printing. After coating, the silver film was formed on the gold film by heating to 830° C. at a rate of temperature increase of 70° C./min, holding for 15 minutes and firing. In this manner, a test electrode for each example was produced.

<銀膜内部の剥離評価>
製造した試験用電極を金膜と銀膜の積層方向から切断した。そして、かかる切断面を電界放出型走査顕微鏡(FE-SEM)を用いて1000倍の倍率で観察し、剥離の有無を評価した。このとき、長さ25μm以上の剥離が観察されない場合を「〇」、長さ25μm以上の剥離が観察されたものを「×」とした。この結果を表1に示す。また、代表図として、図2Aに例5の電極のFE-SEM断面二次電子像を示し、図2Bに例7の電極のFE-SEM断面二次電子像を示す。
<Peeling evaluation inside the silver film>
The manufactured test electrode was cut in the lamination direction of the gold film and the silver film. Then, the cut surface was observed at a magnification of 1000 using a field emission scanning microscope (FE-SEM) to evaluate the presence or absence of peeling. At this time, when peeling with a length of 25 μm or more was not observed, “◯” was given, and when peeling with a length of 25 μm or more was observed, “X” was given. The results are shown in Table 1. 2A shows an FE-SEM cross-sectional secondary electron image of the electrode of Example 5, and FIG. 2B shows an FE-SEM cross-sectional secondary electron image of the electrode of Example 7 as representative views.

Figure 2022134171000002
Figure 2022134171000002

表1に示すように、例3~例6では銀膜内部の剥離が低減し、その一方で例1、例2および例7では剥離が十分に低減しなかった。代表図として示した図2Aと図2Bとの比較から明らかなように、剥離評価が「×」である例7では銀膜中に剥離が生じているのに対し、剥離評価が「〇」の例5では銀膜中に25μm以上の剥離がないことがわかる。特に例3、例5、例6で観察された剥離は10μm未満であり、剥離の低減効果が高かった。これらの結果から、ガラスの軟化点が529℃以下である場合や、ガラスの流動性が低すぎる場合、即ち、830℃焼成のボタンフロー試験による直径の変化倍率が0.90未満(詳細には0.85以下)の場合には、剥離の低減効果が不十分であることがわかる。したがって、ガラスの軟化点が529℃以下ではなく(例えば、550℃以上や、570℃以上)、かつ、830℃焼成のボタンフロー試験による直径の変化倍率が0.9以上(例えば1以上)であり、3以下(詳細には2.55以下)となるような流動性を備えるガラスを用いることで、剥離をより好適に低減できることがわかる。 As shown in Table 1, Examples 3 to 6 reduced the peeling inside the silver film, while Examples 1, 2 and 7 did not sufficiently reduce the peeling. As is clear from the comparison between FIG. 2A and FIG. 2B shown as representative diagrams, peeling occurs in the silver film in Example 7 in which the peeling evaluation is "x", whereas peeling evaluation is "○". In Example 5, it can be seen that there is no peeling of 25 μm or more in the silver film. In particular, the peeling observed in Examples 3, 5, and 6 was less than 10 μm, and the effect of reducing peeling was high. From these results, when the softening point of the glass is 529 ° C. or less, or when the fluidity of the glass is too low, that is, when the button flow test at 830 ° C. firing is performed, the diameter change ratio is less than 0.90 (more specifically, 0.85 or less), the peeling reduction effect is insufficient. Therefore, the softening point of the glass is not 529 ° C. or lower (e.g., 550 ° C. or higher or 570 ° C. or higher), and the diameter change ratio in the button flow test at 830 ° C. firing is 0.9 or higher (e.g., 1 or higher). It can be seen that by using a glass having a fluidity of 3 or less (specifically, 2.55 or less), the peeling can be more preferably reduced.

(試験2)
<銀膜内部の剥離の観察>
例5の銀ペーストを、金膜を備えるアルミナ製の基板にスクリーン印刷し、電気炉で550℃、650℃、750℃、830℃の順に段階的に焼成した。各温度の焼成後において、電極の一部を剥離評価用に切り出し、その断面をFE-SEMで5000倍の倍率で観察し、断面二次電子像を得た。かかる断面二次電子像を図3A~図3Dに示す。図3Aは550℃の焼成後の銀膜のFE-SEM断面二次電子像である。図3Bは650℃の焼成後の銀膜のFE-SEM断面二次電子像である。図3Cは750℃の焼成後の銀膜のFE-SEM断面二次電子像である。図3Dは830℃の焼成後の銀膜のFE-SEM断面二次電子像である。
(Test 2)
<Observation of peeling inside the silver film>
The silver paste of Example 5 was screen-printed onto an alumina substrate with a gold film, and fired stepwise in an electric furnace at 550°C, 650°C, 750°C, and 830°C in this order. After firing at each temperature, a part of the electrode was cut out for peeling evaluation, and the cross section was observed with FE-SEM at a magnification of 5000 to obtain a cross-sectional secondary electron image. Such cross-sectional secondary electron images are shown in FIGS. 3A to 3D. FIG. 3A is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image of the silver film after sintering at 550°C. FIG. 3B is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image of the silver film after baking at 650°C. FIG. 3C is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image of the silver film after sintering at 750°C. FIG. 3D is an FE-SEM cross-sectional secondary electron image of the silver film after sintering at 830°C.

図3Aに示すように、550℃の焼成により銀膜内部に剥離が生じていることがわかる。また、図3Bに示すように、650℃の焼成の後であっても銀膜内部の剥離が維持されていることがわかる。一方で、図3Cでは、剥離部が低減していることがわかる。これは、例5の銀ペースト中のガラスの軟化点が690℃であるため、750℃で焼成することによりガラスが軟化し、剥離部を接着したと考えられる。さらに、図3Dでは、剥離部がさらに低減していることがわかる。これは、830℃で焼成することにより、ガラスがさらに軟化し、より好適に接着したからだと考えられる。 As shown in FIG. 3A, it can be seen that sintering at 550° C. causes peeling inside the silver film. In addition, as shown in FIG. 3B, it can be seen that the peeling inside the silver film is maintained even after firing at 650.degree. On the other hand, in FIG. 3C, it can be seen that the peeled portion is reduced. This is probably because the softening point of the glass in the silver paste of Example 5 is 690° C., so that the firing at 750° C. softened the glass and adhered the peeled portion. Furthermore, in FIG. 3D, it can be seen that the delamination portion is further reduced. It is believed that this is because the glass was further softened by firing at 830° C. and adhered more favorably.

(試験3)
<ガラス添加量の評価>
銀ペースト全体に対する例5のガラス粉末の割合がそれぞれ0.2vol%、0.5vol%、1vol%、1.5vol%、2.5vol%、3.5vol%および10vol%となるように、上記試験1と同様にして銀ペーストを7種調製した。なお、ガラス粉末の量に合わせて銀粉末の量を適宜調整した。そして、上記試験1と同様にして電極を製造し、銀膜内部の剥離評価を行った。結果を表2に示す。
(Test 3)
<Evaluation of amount of glass added>
The above tests were performed such that the proportions of the glass powder of Example 5 to the total silver paste were 0.2 vol%, 0.5 vol%, 1 vol%, 1.5 vol%, 2.5 vol%, 3.5 vol% and 10 vol%, respectively. Seven silver pastes were prepared in the same manner as in 1. The amount of silver powder was appropriately adjusted according to the amount of glass powder. Then, an electrode was produced in the same manner as in Test 1 above, and peeling of the inside of the silver film was evaluated. Table 2 shows the results.

Figure 2022134171000003
Figure 2022134171000003

表2に示すように、ガラス添加量が0.5vol%以上であるとき、銀膜内部の剥離を低減することができることがわかる。なかでも、ガラス添加量が1.5vol%以上であるとき、銀膜内部の剥離が10μm未満となった。そのため、ガラスを1.5vol%以上の割合で含む銀ペーストは、剥離の低減効果がより好適に発揮されることが確かめられた。 As shown in Table 2, when the amount of glass added is 0.5 vol % or more, peeling inside the silver film can be reduced. Above all, when the amount of glass added was 1.5 vol % or more, the peeling inside the silver film was less than 10 μm. Therefore, it was confirmed that the silver paste containing glass at a rate of 1.5 vol % or more exhibits a more favorable effect of reducing peeling.

(試験4)
<焼成温度と剥離の評価>
例6の電極を製造するときの焼成温度を770℃、800℃、830℃として、銀膜内部の剥離の評価を行った。
(Test 4)
<Evaluation of firing temperature and peeling>
Peeling inside the silver film was evaluated by setting the firing temperature to 770° C., 800° C., and 830° C. when manufacturing the electrode of Example 6.

Figure 2022134171000004
Figure 2022134171000004

表3に示すように、ガラスの軟化点よりも高い温度で焼成することにより、いずれの温度であっても銀膜内部の剥離を低減できることがわかる。また、焼成温度とガラスの軟化点との差が50℃以上で好適に剥離を低減できることが確かめられた。 As shown in Table 3, it can be seen that peeling inside the silver film can be reduced at any temperature by firing at a temperature higher than the softening point of glass. Moreover, it was confirmed that when the difference between the firing temperature and the softening point of the glass is 50° C. or more, peeling can be suitably reduced.

以上、試験1~試験4の結果を統合すると、銀ペーストに含まれるガラスの軟化点が、銀膜内部に剥離を生じる温度である550℃以上であり、銀膜を形成するための焼成温度(例えば900℃、ここでは、830℃)よりも低く、かつ、直径15mm、高さ6mmの円盤状の試験片を用いたボタンフロー試験の結果として、焼成後の試験片の直径が0.9倍以上3倍以下となるような流動性を有するガラスを用いることで、銀膜内部に生じ得る剥離を低減できることが確かめられた。 Combining the results of Tests 1 to 4 above, the softening point of the glass contained in the silver paste is 550 ° C. or higher, which is the temperature at which peeling occurs inside the silver film, and the firing temperature for forming the silver film ( For example, as a result of a button flow test using a disc-shaped test piece with a diameter of 15 mm and a height of 6 mm, the diameter of the test piece after firing is 0.9 times lower than 900 ° C. (here, 830 ° C.). It was confirmed that by using a glass having a fluidity that is 3 times or less, it is possible to reduce peeling that may occur inside the silver film.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。例えば、上記例では有機バインダの配合を一定のものとしたが、かかる銀ペーストにおける有機バインダは、焼成により焼失する成分であり、また印刷法および印刷条件にもよることなどから、ここに開示される技術に本質的な影響を与えるものでないことは当業者に理解される。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. For example, in the above example, the composition of the organic binder was constant, but the organic binder in the silver paste is a component that burns off when fired, and also depends on the printing method and printing conditions. It is understood by those skilled in the art that it does not have an essential impact on the technology to be used. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

10 基板
20 電極
22 金膜
24 銀膜
10 substrate 20 electrode 22 gold film 24 silver film

Claims (6)

金膜上に形成される銀膜に用いられる銀ペーストであって、
少なくとも銀粒子と、ガラスとを含み、
前記ガラスにおいて、
該ガラスの軟化点は、550℃以上900℃以下であり、
前記ガラスから成る直径15mm、高さ6mmの円盤状の試験片を大気圧下で830℃で焼成したとき、焼成後の前記試験片の直径が0.9倍以上2.6倍以下である、
銀ペースト。
A silver paste used for a silver film formed on a gold film,
including at least silver particles and glass,
In the glass,
The softening point of the glass is 550° C. or higher and 900° C. or lower,
When a disk-shaped test piece made of glass and having a diameter of 15 mm and a height of 6 mm is fired at 830 ° C. under atmospheric pressure, the diameter of the test piece after firing is 0.9 times or more and 2.6 times or less.
silver paste.
前記銀ペースト全体を100vol%としたとき、前記ガラスが0.5vol%以上含まれる、請求項1に記載の銀ペースト。 The silver paste according to claim 1, wherein the glass is contained in an amount of 0.5 vol% or more when the entire silver paste is 100 vol%. 前記銀ペーストの全体を100wt%としたとき、前記銀粒子が60wt%以上含まれる、請求項1または2に記載の銀ペースト。 3. The silver paste according to claim 1, wherein the silver particles are contained in an amount of 60 wt % or more when the entire silver paste is 100 wt %. 請求項1~3のいずれか1項に記載の銀ペーストの焼成体を備える電極。 An electrode comprising the fired body of the silver paste according to any one of claims 1 to 3. 電極の製造方法であって、
請求項1~3のいずれか一項に記載の銀ペーストを所定の基材に塗布する工程と、
前記銀ペーストに含まれるガラスの軟化点よりも高い温度で焼成する工程と
を含む、電極製造方法。
A method for manufacturing an electrode, comprising:
A step of applying the silver paste according to any one of claims 1 to 3 to a predetermined base material;
and firing at a temperature higher than the softening point of the glass contained in the silver paste.
前記電極はサーマルプリントヘッド用電極である、請求項5に記載の電極製造方法。 6. The electrode manufacturing method according to claim 5, wherein the electrode is an electrode for a thermal print head.
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