KR101335493B1 - 전기적 특성이 우수한 판상 은 페이스트 및 그 제조 방법 - Google Patents

전기적 특성이 우수한 판상 은 페이스트 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

판상은 분말이 응집되지 않고 균일하게 분산된 형태를 가지며, 페이스트로 제조시 우수한 전기적 특성을 확보할 수 있는 판상 은 페이스트 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 판상 은 페이스트 제조 방법은 (a) 용매에 은 전구체를 용해시킨 후, 첨가제로 NH4OH, PVP(Polyvinyl pyrrolidone) 및 PdCl2를 차례로 첨가한 혼합 용액을 40 ~ 80분 동안 반응시키는 단계; (b) 상기 반응시킨 혼합 용액에 환원제로 H2O2를 첨가하여 환원 반응시키는 단계; (c) 상기 환원 반응이 완료된 반응물을 고액 분리한 후, 30 ~ 70℃에서 20 ~ 40시간 동안 건조하여 판상 은 분말을 수득하는 단계; 및 (d) 상기 수득된 판상 은 분말을 페이스트로 제조하여 전기적 특성을 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 특성이 우수한 판상 은 페이스트 및 그 제조 방법 {FLAKE SILVER PASTE WITH EXCELLENT ELECTRICAL PROPERTY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전기적 특성이 우수한 판상 은 페이스트(flake silver paste) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기용매에 은 전구체를 용해시킨 후, 첨가제로 NH4OH, PVP, PdCl2를 차례로 첨가하고 나서, 환원제로 H2O2 를 첨가하는 화학환원법을 이용함으로써, 전기적 특성이 우수한 판상 은을 수득할 수 있는 판상 은 페이스트의 제조 방법 및 전기적 특성에 관한 것이다.
최근 전자제품의 소형화, 다기능화, 경량화 및 공정절감 추세에 따라 박막 및 후막의 제조기법은 미세 패턴화, 다층화, 대면적화, 저온공정 등이 전자제품 제조 공정의 주류를 이루고 있다.
후막기법이란 스크린 인쇄 공정 등으로 기판 위에 막을 형성시킨 후, 적당한 온도에서 소결하는 것을 말한다. 이 중, 전기회로 패턴에 대한 후막기술은 주로 도전성 페이스트를 기판 위에 스크린 인쇄하는 방법이다.
도전성 페이스트 중 은(Ag) 페이스트는 화학적으로 안정하고, 전도성이 우수하여 전자부품의 후막공정에서 접착제 또는 코팅제로 사용되고 있다. 페이스트의 도전성, 코팅층의 접착력 등은 원재료인 은(Ag) 분말 형상의 영향을 크게 받기 때문에 우수한 페이스트를 제조하기 위해서는 금속 분말의 형상을 제어할 수 있는 기술이 필요하다.
은(Ag) 페이스트는 초기에 구상의 Ag 분말이 주로 사용되었으나 최근에는 접촉면적이 넓어 전도도가 향상된 판상 Ag 분말의 사용이 증가하고 있다. 도전성 페이스트의 전기전도성은 금속입자간의 접촉면에 의존한다. 일반적으로 구형분말로 제조된 페이스트의 도전성은 입자 사이의 점 접촉에 의존하는 반면에 판상 분말은 면 접촉 또는 선 접촉에 의해 전도성을 가지므로 전도도가 구형분말에 비해 우수하다. 그러므로, 판상 은 분말은 구형 은 분말보다 전자부품의 전도성을 향상시키고 동시에 코팅층의 두께를 줄일 수 있어 부품의 소형화에 이점이 있다.
일반적인 판상 Ag분말의 제조공정으로는 액상환원법과 기계적 공정이 있으며, 제조 방법에 따라 분말의 밀도, 표면조도, 평균입도, 형상, 입도분포 등이 달라진다.
상기 기계적 공정은 은 분말을 밀링 기계와 같은 분쇄기에 넣어 은 분말을 분쇄하여 제조하는 것이고, 상기 액상환원법은 은 이온이 용해된 수용액에서 환원제와 반응시켜 은 입자를 제조하는 방법이다.
그러나, 기계적 공정은 분쇄과정에서 불순물의 혼입으로 고순도의 분말을 제조하기 어려우며 기계적인 압착에 의해 분말의 입도가 균일하지 않아 생산 수율이 저하될 뿐만 아니라, 입도 별로 분류하는 공정이 추가되어 생산 비용이 증가되는 단점이 있다.
또한, 수용액을 사용하는 액상환원법은 용액 중에서 공정이 진행되기 때문에 수회의 여과 및 세척 공정이 반복되어 제조시간이 많이 소모되며, 액상 중에서 고상과 액상간의 계면효과 및 환원제의 과량 투입으로 응집이 쉽게 발생하고 유리 은 입자가 발생하여 생산 수율이 저하되고 은 분말의 형상 제어에 어려움이 있다.
한편, 유기용매를 이용한 액상환원법은 유기용매 중에서 환원제를 이용하여 금속이온을 환원시켜 제조하므로 제조공정상에서 발생하는 불순물의 혼입이 없어 고순도의 분말을 제조할 수 있고, 입도 및 형상 제어가 가능하고 균일한 분말을 생산할 수 있는 장점이 있다. 유기용매를 이용한 액상환원법은 금속이온을 환원하는 공정에서 수상이 아닌 에틸렌글리콜과 같은 유기상 액체용매를 사용하여 금속분말을 제조하는 공정이다. 유기용매를 이용한 액상환원법은 알려진 분말 제조법 중에서 입자의 형상(구상, 침상, 판상)을 제어하기 용이한 방법이다.
이 방법에서는 반응속도를 제어하는 조건하에서 균질용액으로부터 석출반응에 의하여 미립 금속 분말이 제조된다. 따라서, 유기용매를 이용한 액상환원법은 잘 제어된 형상을 갖는 단 분산된 미립 금속 분말을 제조하는데 적합하다.
그러나, 기존의 유기용매를 이용한 액상환원법으로는 입도 20㎛ 이상의 비교적 큰 판상 입자가 제조되고, 입도 및 두께를 제어할 수 없어 최근 전자부품에는 입도가 10㎛ 이하 및 두께를 제어할 수 있는 판상 은 분말의 요구에 부합하지 않는다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0851815호(2008.08.13. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 나노 은분말의 제조 방법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 유기용매를 이용한 액상환원법을 이용하여 판상 은 분말을 제조하고, 전기적 특성을 평가함으로써, 산업적 요구에 맞는 분말을 제조할 수 있는 고부가가치의 판상 은 페이스트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 판상 은 페이스트 제조 방법은 (a) 용매에 은 전구체를 용해시킨 후, 첨가제로 NH4OH, PVP(Polyvinyl pyrrolidone) 및 PdCl2를 차례로 첨가한 혼합 용액을 40 ~ 80분 동안 반응시키는 단계; (b) 상기 반응시킨 혼합 용액에 환원제로 H2O2를 첨가하여 환원 반응시키는 단계; (c) 상기 환원 반응이 완료된 반응물을 고액 분리한 후, 30 ~ 70℃에서 20 ~ 40시간 동안 건조하여 판상 은 분말을 수득하는 단계; 및 (d) 상기 수득된 판상 은 분말을 페이스트로 제조하여 전기적 특성을 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법으로 제조되는 판상 은 페이스트는 분말 상태에서 입자의 평균 길이가 3.3 ~ 15.5 ㎛이고, 입자의 평균 두께가 0.05 ~ 1.0㎛로 형성되면서 응집되지 않고 균일하게 분산된 형태를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 판상 은 페이스트는 구형 입자 또는 밀링 공정에서 제조된 판상형의 은 입자보다 도전성, 코팅층의 접착력 등을 향상시키고, 산업적 요구에 맞는 전기적 특성을 제공함으로써 미세 전자 부품회로에 적용이 가능하다는 장점을 가지므로, 산업상 그 이용 분야가 광범위하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 판상 은 페이스트 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 용매의 용량에 따라 제조되는 판상 은 분말에 대한 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 3은 용매의 용량에 따라 제조되는 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
도 4는 PdCl2 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말에 대한 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 5는 PdCl2 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
도 6은 NH4OH 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말에 대한 입자 크기를 나타낸 그래프이다.
도 7은 NH4OH 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
도 8은 실시예 1 ~ 2에 따른 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기적 특성이 우수한 판상 은 페이스트 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 판상 은 페이스트 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 판상 은 페이스트 제조 방법은 원료 혼합 단계(S110), 환원제 첨가 단계(S120), 판상 은 분말 수득 단계(S130) 및 전기적 특성 평가 단계(S140)를 포함한다.
원료 혼합
원료 혼합 단계(S110)에서는 용매에 은 전구체를 용해시킨 후, 첨가제로 NH4OH, PVP 및 PdCl2를 첨가한 혼합 용액을 반응시킨다.
이때, 용매로는 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 알코올(alcohol) 등이 이용될 수 있으며, 이 중 에틸렌 글리콜을 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 은 전구체로는 AgNO3, AgBF4, AgClO4, AgOAc, AgPF6 등이 이용될 수 있으며, 이 중 질산은(AgNO3)을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 원료 혼합 단계(S110)는 용매와 은 전구체를 반응조 내에 투입하면서 교반기를 이용하여 적절히 혼합한 후, 첨가제인 NH4OH, PVP 및 PdCl2를 순차적으로 첨가하는 방식으로 수행될 수 있다.
본 단계에서, 원료 혼합은 대략 10 ~ 40℃의 실온에서 40 ~ 80분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 반응시간이 40분 미만일 경우에는 반응시간이 너무 짧은 관계로 첨가제들과의 충분한 반응이 이루어지지 못하여 입도 및 형상이 제어된 판상 은 분말을 제조하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 반응시간이 80분을 초과할 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조비용 상승만을 초래하므로 경제적이지 못하다.
은 전구체인 질산은(AgNO3)은 전체 혼합 용액에 대하여 0.025 M ~ 0.25 M로 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 질산은의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.025 M미만일 경우에는 생성되는 판상 은 입자가 더욱 작아지나 생산 효율이 급격히 저하되는 문제가 있다. 반대로, 질산은의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.25 M을 초과할 경우에는 생성되는 판상 은 입자의 응집이 심해지는 문제가 있다.
NH4OH는 착화합물 형성 및 환원 분위기를 조성하기 위한 목적으로 첨가된다. 이러한 NH4OH 용액은 농도에 따라 은 착화합물인 Ag(NH3)n +를 형성함으로써 자유 은 이온의 생성을 방해하여 판상 은 형상에 영향을 주며, 환원 반응시 반응계에 염기도를 제공하여 환원반응이 가능한 pH를 유지시켜 준다.
착화합물 형성제인 NH4OH는 전체 혼합 용액에 대하여 0.1 M ~ 0.15 M을 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, NH4OH의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.1 M 미만일 경우에는 착화합물이 제대로 형성되지 않아 입자의 응집이 심화되며, 입자의 형상 또한 구형 및 불완전한 판상을 가질 우려가 크다. 반대로, NH4OH의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.15M을 초과할 경우에는 입자의 입도가 증가하는 현상이 일어난다.
PVP(Polyvinyl pyrrolidone)는 입자의 응집방지 및 두께 조절을 위한 목적으로 첨가된다. 이러한 PVP를 사용하는 이유는 PVP의 첨가량이 증가할수록 생성되는 판상 은 입자의 주위에 위치하여 입자의 응집을 방지하며, 최초 생성된 판상 은에서 면 주위에 더 많은 PVP가 위치하고 상대적으로 성장하는 결정방향인 (111)면에서는 PVP가 적게 존재하여 PVP가 높게 위치한 면에서 입자의 성장이 둔화되어 판상 은 입자의 두께를 감소시킨다.
PVP는 전체 혼합 용액에 대하여 0.42 ~ 42.0g/ℓ를 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, PVP의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.42g/ℓ미만일 경우에는 분산효과가 제대로 이루어지지 않아 입자의 응집이 심화되는 문제가 있다. 반대로, PVP의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 42.0g/ℓ를 초과할 경우에는 입자의 응집은 없으나, 첨가량에 비해 입자의 두께가 작아지는 효과가 미미하므로 공정비용을 증가시키는 문제점이 발생한다.
PdCl2는 초기 핵생성 후 은 분말이 성장하는 방향을 제어하는 촉매제의 역할을 한다.
PdCl2는 전체 혼합 용액에 대하여 2.0 × 10-5 M ~ 5 × 10-5 M로 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, PdCl2의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 2.0 × 10-5 M 미만일 경우에는 판상의 형상이 나타나지 않으며 응집도가 심해지는 문제가 있다. 반대로, PdCl2의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 5 × 10-5 M을 초과할 경우에는 판상 은 입자의 크기가 증가하는 현상이 일어난다.
환원제 첨가
환원제 첨가 단계(S120)에서는 상기 원료 혼합 단계(S110)에서 반응시킨 혼합 용액에 환원제로 H2O2를 첨가하여 환원 반응시킨다.
이때, 환원제로 H2O2를 사용하는 이유는 암모니아-은 착물의 환원전위보다 높으며 반응 후 H2O와 O2를 생성함으로써 부산물에 의한 환경오염이 적기 때문이다.
이러한 H2O2는 전체 혼합 용액에 대하여 0.10 ~ 0.15 M로 첨가하는 것이 바람직하다. H2O2의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.10 M미만일 경우에는 판상 은 입자의 형상이 뚜렷하지 않았다. 반대로, H2O2의 첨가량이 전체 혼합 용액에 대하여 0.15 M을 초과할 경우에는 판상 은의 크기가 증가하는 현상이 일어난다.
판상 은 분말 수득
판상 은 분말 수득 단계(S130)에서는 환원 반응이 완료된 반응물을 고액 분리한 후, 건조하여 판상 은 분말을 수득한다.
본 단계(S130)에서, 고액 분리 과정과 건조 과정 사이에 고액 분리된 반응물을 여과 및 세척하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이때, 세척은 증류수, 에탄올 등을 이용하여 4 ~ 8회 반복 실시하는 것이 바람직하다.
이때, 건조는 30 ~ 70℃에서 20 ~ 40시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 건조 온도가 30℃ 미만이거나, 또는 건조 시간이 20 시간 미만일 경우에는 건조 온도가 너무 낮고 건조시간이 너무 짧은 관계로 반응물의 건조가 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 건조온도가 70℃를 초과하거나, 또는 건조시간이 40시간을 초과할 경우에는 필요 이상의 건조로 제조 비용을 상승시킨다.
전기적 특성 평가
전기적 특성 평가 단계(S140)에서는 수득된 판상 은 분말을 페이스트로 제조하여 전기적 특성을 평가한다. 이때, 수득된 판상 은 분말은 페이스트로 제조시 선 접촉 또는 면 접촉에 의해 전도성을 가지므로 입자 사이의 점 접촉에 의존하는 구형분말로 제조된 페이스트 보다 전도성이 우수하다. 이때, 본 발명에 따른 판상 은 분말을 이용하여 제조된 페이스트에 대하여 전기적 특성을 테스트한 결과, 면저항 6 ~ 49 mΩ/square 및 비저항 5.4 ~ 39 μΩㆍ㎝를 갖는 것을 확인하였다.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 판상 은 페이스트 제조 방법이 종료될 수 있다.
상기 과정(S110 ~ S140)으로 제조되는 판상 은 페이스트는 평균 길이가 3.3 ~ 15.5 ㎛ 이고, 평균 두께가 0.05 ~ 1.0㎛로 형성되면서 분말이 응집되지 않고 균일하게 분산된 형태를 갖는다.
실험시료
유기용매를 이용한 액상환원법으로부터 판상 은 분말을 제조하기 위해 사용된 시료를 열거하면 다음과 같다.
용매 : Ethylene Glycol
은 전구체 : 질산은(AgNO3)
첨가제 : 암모니아수(NH4OH), PVP(Polyvinyl pyrrolidone K-30), 팔라듐 클로라이드(PdCl2)
환원제 : 과산화수소(H2O2)
용매의 용량에 따른 영향
도 2는 용매의 용량에 따라 제조되는 판상 은 분말에 대한 입자 크기를 나타낸 그래프이고, 도 3은 용매의 용량에 따라 제조되는 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
이때, 실험조건은 Ethylene Glycol을 용매로 이용하고, AgNO3 0.025 M, NH4OH 0.125 M, PVP 4.2 g, PdCl2 5 × 10-5 M, H2O2 0.125 M, 반응온도 20℃, 반응시간 1시간에서 용매의 용량을 100㎖, 300㎖, 500㎖, 1000㎖로 변화시켜 실험하였다.
도 2 및 도 3의 (a) ~ (d)에 도시된 바와 같이, SEM 사진을 보면 용매의 용량이 커질수록 생성되는 판상 은 분말의 평균 직경이 약 5.6 ㎛에서 7.8㎛로 점차 증가하는 것을 알 수 있다.
PdCl 2 농도에 따른 영향
도 4는 PdCl2 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말에 대한 입자 크기를 나타낸 그래프이고, 도 5는 PdCl2 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
이때, 실험조건은 1000㎖ 규모에서 Ethylene Glycol을 용매로 이용하고, AgNO3 0.025 M, NH4OH 0.125 M, PVP 4.2 g, H2O2 0.125 M, 반응온도 20℃, 반응시간 1시간에서 PdCl2 농도를 2.1 × 10-5 M, 2.5 × 10-5 M, 3.75 × 10-5 M, 5 × 10-5 M로 변화시켜 실험하였다. 위 실험에서, 촉매와 같은 역할을 하는 PdCl2 를 사용한 이유는 초기 핵생성이 되어 은 분말이 핵 성장시 성장하는 방향을 제어하여 주기 때문이다.
도 4 및 도 5의 (a)를 참조하면, PdCl2 농도 2.1 × 10-5 M에서는 3.3 ㎛의 판상 은 입자와 구형입자가 혼재되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 도 4 및 도 5의 (b)를 참조하면, PdCl2 농도 2.5 × 10-5 M에서는 약 4.6 ㎛의 판상 은 입자가 생성된 것을 알 수 있다. 한편, 도 4 및 도 5의 (c) 및 (d)를 참조하면, PdCl2 농도 3.75 × 10-5 M, 5 × 10-5 M에서는 각각 5.5 ㎛ 및 7.8 ㎛의 판상 은 입자가 생성되었다.
위 실험 결과를 토대로, PdCl2의 농도는 판상 은 입자의 크기를 결정하는 중요한 요소이며, PdCl2의 농도가 증가할수록 판상 은 입자의 크기는 증가한다는 것을 확인하였다.
NH 4 OH 농도에 따른 영향
도 6은 NH4OH 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말에 대한 입자 크기를 나타낸 그래프이고, 도 7은 NH4OH 농도에 따라 제조되는 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
이때, 실험조건은 1000 ml 규모에서 Ethylene Glycol을 용매로 이용하고, AgNO3 0.025 M, PVP 4.2 g, PdCl2 5 × 10-5 M, H2O2 0.125 M, 반응온도 20℃, 반응시간 1시간에서 NH4OH의 농도를 0.1, 0.125, 0.15 M로 변화시켜 실험하였다.
도 6 및 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, NH4OH 농도 0.125 M 이하에서는 입자의 크기가 약 8 ㎛로 큰 변화가 없었다. 반면, 도 6 및 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, NH4OH 농도 0.15 M에서는 입자의 크기가 약 15.5 ㎛ 정도로 NH4OH 농도 0.125 M초과할 시 입자의 크기가 급격히 커지는 것을 알 수 있다.
전기적 특성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 2에 따른 판상 은 분말의 크기와 판상 은 페이스트의 전기적 특성을 평가한 결과를 나타낸 것이고, 도 8은 실시예 1 ~ 2에 따른 판상 은 분말을 SEM으로 촬영한 사진이다.
이때, 실시예 1은 1000 ml 규모에서 Ethylene Glycol을 용매로 이용하고, AgNO3 0.025 M, NH4OH 0.125 M, PVP 4.2 g, PdCl2 5 × 10-5 M, H2O2 0.125 M, 반응온도 20℃, 반응시간 1시간으로 실시하여 9㎛의 평균 길이를 갖는 판상 은 분말을 수득한 후, 페이스트로 제조하였다. 또한, 실시예 2는 PdCl2를 3.75 × 10-5 M 로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 5.5 ㎛의 평균 길이를 갖는 판상 은 분말을 수득한 후, 페이스트로 각각 제조하였다. 이후, 실시예 1 ~ 2에 따라 제조된 페이스트에 대하여 전기적 특성을 테스트하였다.
[표 1]
Figure 112012013296884-pat00001
표 1 및 도 8을 참조하면, 9㎛의 평균 길이를 갖는 판상 은 분말을 사용하여 페이스트를 제조한 실시예 1의 경우에는 면저항 6 mΩ/square 및 비저항 5.4 μΩㆍ㎝의 전기적 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 5.5㎛의 평균 길이를 갖는 판상 은 분말을 사용하여 페이스트를 제조한 실시예 2의 경우에는 면저항 49 mΩ/square, 비저항 39 μΩㆍ㎝의 전기적 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : 원료 혼합 단계
S120 : 환원제 첨가 단계
S130 : 판상 은 분말 수득 단계
S140 : 전기적 특성 평가 단계

Claims (10)

  1. (a) 용매에 은 전구체를 용해시킨 후, 첨가제로 0.125 M의 NH4OH, PVP(Polyvinyl pyrrolidone) 및 5×10-5 M의 PdCl2를 차례로 첨가한 혼합 용액을 20 ℃에서 1시간 동안 반응시키는 단계;
    (b) 상기 반응시킨 혼합 용액에 환원제로 H2O2를 첨가하여 환원 반응시키는 단계;
    (c) 상기 환원 반응이 완료된 반응물을 고액 분리한 후, 30 ~ 70℃에서 20 ~ 40시간 동안 건조하여 평균 길이가 9 ㎛인 판상 은 분말을 수득하는 단계; 및
    (d) 상기 수득된 판상 은 분말을 면저항이 6 mΩ/square이고, 비저항이 5.4 μΩㆍ㎝인 페이스트로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판상 은 페이스트 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용매는
    에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 및 알코올(alcohol) 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 판상 은 페이스트 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 은 전구체는
    AgNO3, AgBF4, AgClO4, AgOAc 및 AgPF6 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 판상 은 페이스트 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 은 전구체는
    전체 혼합 용액에 대하여 0.025 ~ 0.25 M로 첨가되는 것을 특징으로 하는 판상 은 페이스트 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 PVP는
    전체 혼합 용액에 대하여 0.42 ~ 42.0g/ℓ를 첨가하는 것을 특징으로 하는 판상 은 페이스트 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 H2O2는
    전체 혼합 용액에 대하여 0.10 ~ 0.15 M로 첨가하는 것을 특징으로 하는 판상 은 페이스트 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104841945A (zh) * 2015-04-17 2015-08-19 济南大学 一种大尺寸银薄片及其制备方法
KR20230037717A (ko) 2021-09-09 2023-03-17 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 귀금속 페이스트 및 2d 금속산화물을 포함하는 전류집전체와 이를 이용하는 고체산화물 연료전지 셀 및 그 제조방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106735300B (zh) * 2016-12-22 2018-09-21 东南大学 一种超薄银纳米板的合成方法
CN106583751A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 广东羚光新材料股份有限公司 一种扁平化银粉的制备方法
CN116532656B (zh) * 2023-05-11 2024-01-23 湖北银科新材料股份有限公司 一种高导电高分散片状银胶及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030044276A (ko) * 2001-11-29 2003-06-09 한국지질자원연구원 편상의 미립 은 분말 제조방법
JP2010236039A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Dowa Electronics Materials Co Ltd フレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペースト

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030044276A (ko) * 2001-11-29 2003-06-09 한국지질자원연구원 편상의 미립 은 분말 제조방법
JP2010236039A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Dowa Electronics Materials Co Ltd フレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペースト

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
신기웅 외, PdCl2 첨가 폴리올공정을 이용한 판상 은 분말 제조 및 특성, 자원리싸이클링 19(5) 58-67(2010) *
전략금속 산업원료화 기술개발, 지식경제부 (2009.12.) *
전략금속 산업원료화 기술개발, 지식경제부 (2009.12.)*

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104841945A (zh) * 2015-04-17 2015-08-19 济南大学 一种大尺寸银薄片及其制备方法
KR20230037717A (ko) 2021-09-09 2023-03-17 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 귀금속 페이스트 및 2d 금속산화물을 포함하는 전류집전체와 이를 이용하는 고체산화물 연료전지 셀 및 그 제조방법

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