KR20070078387A - Ag wiring board - Google Patents

Ag wiring board Download PDF

Info

Publication number
KR20070078387A
KR20070078387A KR1020070007848A KR20070007848A KR20070078387A KR 20070078387 A KR20070078387 A KR 20070078387A KR 1020070007848 A KR1020070007848 A KR 1020070007848A KR 20070007848 A KR20070007848 A KR 20070007848A KR 20070078387 A KR20070078387 A KR 20070078387A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wiring board
metal
resin layer
particles
migration
Prior art date
Application number
KR1020070007848A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
기요시 야마우라
히로유끼 구마꾸라
Original Assignee
소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 filed Critical 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
Publication of KR20070078387A publication Critical patent/KR20070078387A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/053Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an inorganic insulating layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/07Electric details
    • H05K2201/0753Insulation
    • H05K2201/0769Anti metal-migration, e.g. avoiding tin whisker growth
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0278Flat pressure, e.g. for connecting terminals with anisotropic conductive adhesive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

An Ag wiring board is provided to suppress largely migration of Ag by reducing oxidized Ag with metal particles having high ionization tendency. An Ag wiring board includes a substrate(11), a plurality of circuit elements(12,12a,12b), and a resin layer(13). The circuit elements include a thin film having Ag as a conductor. The resin layer is installed between two circuit elements having different potential. The resin layer includes particles(13a) of a metal having ionization tendency larger than ionization tendency of Ag. The particles of the metal are dispersed in the resin layer. The particles of the metal include Al or alloy having Al.

Description

Ag 배선 기판{Ag WIRING BOARD}Ag wiring board {Ag WIRING BOARD}

도 1은 본 발명에 따른 Ag 배선 기판의 구성을 나타내는 단면도. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an Ag wiring board according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 Ag 배선 기판의 다른 구성을 나타내는 단면도. 2 is a cross-sectional view showing another configuration of an Ag wiring board according to the present invention.

도 3은 실시예에서 사용한 유리 기판 상에 Ag 전극 패턴을 형성한 기판의 모식도. It is a schematic diagram of the board | substrate with which the Ag electrode pattern was formed on the glass substrate used in the Example.

도 4는 실시예 1의 고장 시간 Tr을 측정한 결과를 나타내는 도면. 4 is a diagram illustrating a result of measuring a failure time Tr of Example 1;

도 5는 실시예 2의 샘플 외관을 나타내는 도면. 5 is a view showing a sample appearance of Example 2. FIG.

도 6은 실시예 2의 에이징 시험 후의 샘플 외관을 나타내는 도면. 6 is a view showing a sample appearance after the aging test of Example 2. FIG.

도 7은 비교예 3의 에이징 시험 후의 샘플 외관을 나타내는 도면. 7 shows a sample appearance after an aging test of Comparative Example 3. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 20: Ag 배선 기판10, 20: Ag wiring board

11, 21, 31: 기판11, 21, 31: substrate

12(12a, 12b): 회로 요소12 (12a, 12b): circuit elements

13: 수지층13: resin layer

13a, 23a: 금속 입자13a, 23a: metal particles

13b, 23b: 베이스 수지13b, 23b: base resin

22(22a, 22b): 전극22 (22a, 22b): electrode

32(32a, 32b): 전극32 (32a, 32b): electrode

23: 이방 도전성 접착층23: anisotropic conductive adhesive layer

23c: 도전성 입자23c: conductive particles

30: 연성 기판30: flexible substrate

[문헌 1] 일본 특허 공고 (소)59-12699호 공보[Document 1] Japanese Patent Publication No. 59-12699

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-274535호 공보[Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-274535

본 발명은 Ag의 마이그레이션을 억제할 수 있는 Ag 배선 기판에 관한 것이다. The present invention relates to an Ag wiring board capable of suppressing Ag migration.

은(Ag)은 높은 전자 전도성과 산화 내성으로 인해 일부 배선 기판의 전극 재료로서 현재에도 사용되고 있다. 특히 플라즈마 디스플레이의 유리 기판 전극으로서 사용되는 예가 많다. 기판으로의 은 배선은 주로 스크린 인쇄에 의해 행해지지만, 스퍼터링법이나 도포법에 의해서도 행할 수 있다. Silver (Ag) is still used today as an electrode material for some wiring boards due to its high electronic conductivity and oxidation resistance. There are many examples especially used as a glass substrate electrode of a plasma display. Although silver wiring to a board | substrate is mainly performed by screen printing, it can also be performed by a sputtering method or an application method.

한편, 은은 이온화 경향이 작은 금속 원소임에도 불구하고, 다른 금속에 비해 이온 마이그레이션이 발생하기 쉽다고 보고되었다. 그 이유는 명확히 해명되지 않았지만, 마이그레이션 현상을 단순히 이온화 경향의 대소로 비교할 수 없음을 시사하고 있다. On the other hand, although silver is a metal element with a small tendency to ionize, it has been reported that ion migration is more likely to occur than other metals. The reason for this is not clearly explained, but suggests that the migration phenomenon cannot simply be compared with the magnitude of the ionization tendency.

마이그레이션 현상이란, 좁은 전극간 거리를 형성하는 기판 상에서 전극 사이에 고전압을 인가한 경우에 발생하는 현상으로서, 전극 사이에 금속의 수지상 석출물이 발생하여 단락을 유도하는 것이다. 주로, 고습도 환경하 및 불순물의 존재하에서 발생하기 쉽고, 예를 들면 염소의 존재에 의해 Sn(주석)이나 Cu(구리)는 마이그레이션 속도가 빨라져 쉽게 고장이 나는 것으로 여겨지고 있다. 마이그레이션 현상은 전극 사이에 중합체 등이 존재하더라도 발생하며, 예를 들면 에폭시 수지 등의 피복을 행한 경우에서도 발생한다. The migration phenomenon is a phenomenon that occurs when a high voltage is applied between electrodes on a substrate forming a narrow inter-electrode distance, and a dendritic precipitate of metal is generated between the electrodes to induce a short circuit. Mainly, it is likely to occur in a high-humidity environment and in the presence of impurities. For example, the presence of chlorine causes Sn (tin) and Cu (copper) to have a faster migration rate and to be easily broken. The migration phenomenon occurs even if a polymer or the like exists between the electrodes, and also occurs when, for example, coating with an epoxy resin is performed.

또한, 그의 발생 메카니즘에 대한 다양한 정보가 있지만, 주로 수분과의 반응에 의한 것으로 여겨진다. 양극 상에서 은이 산화은으로 되어 있는 경우에, 우선 Ag2O+H2O→Ag(OH)→Ag+OH-의 반응이 발생하고, 다음으로 Ag가 음극을 향해 전계의 영향으로 이동하고, 음극에서 Ag+e-→Ag가 된다고 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허 공고 (소)59-12699호 공보 참조). In addition, there is various information on the mechanism of its development, but it is considered to be mainly due to reaction with moisture. If there is a silver-silver oxide on the positive electrode, first, Ag 2 O + H 2 O → Ag (OH) → Ag + + OH - reaction occurs, and the next to Ag + towards the cathode move to the influence of the electric field and, Ag in the cathode + + e - → Ag is known to be (for example, Japanese Patent Publication (sho) No. 59-12699).

은 등의 금속의 이온 마이그레이션에서 공통되는 것은 전극 간의 전계 강도(V/m), 온도(K), 습도가 높을수록 쉽게 발생한다는 것이다. 즉, 페이스트로 인쇄한 배선 패턴이 전자 부품 등의 단자와 접속된 경우, 흡습 또는 물방울 부착 등에 의해 배선 금속이 확산되어 단락하는 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 전계 강도와 온도의 두 매개변수와 관련해서는 사용자측에서 결정하는 것이지만, 고안할 수 있는 주요한 억제 대책은 방습 대책이다. 실제로 이온 마이그레이션 방지 대책의 대부분은 방습 기술로서, 예를 들면, 무기 ITO막을 금속 전극 상에 피복하 는 수법이 제안되었다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2001-274535호 공보 참조). 은에 대해서도 마찬가지로 마이그레이션 방지법이 수많이 제안되었고, 은과 Sn, Cu를 합금화하는 수법이나 ITO 등으로 피막하는 상술한 수법이 있다. Common to ion migration of metals such as silver is that the higher the field strength (V / m), the temperature (K), and the humidity between the electrodes, the more easily occur. That is, when the wiring pattern printed by paste is connected with terminals, such as an electronic component, the wiring metal may spread | diffuse and a short circuit may arise by moisture absorption or adhesion of water droplets, and the like. In addition, although it is decided by the user regarding the two parameters of the electric field strength and temperature, the main suppressive measures that can be devised are the moisture proof measures. In practice, most of the countermeasures against ion migration are moisture-proof technologies, for example, a method of coating an inorganic ITO film on a metal electrode has been proposed (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-274535). Similarly, many migration prevention methods have been proposed for silver, and there are methods for alloying silver with Sn, Cu, and the above-described method for coating with ITO.

서두에 마이그레이션 현상이 단순히 이온화 경향에 의해서만 결정되지 않는다고 언급한 이유는 이온화 경향과 마찬가지로 이온의 확산 속도도 큰 인자임을 나타내고 있기 때문이다. 예를 들면, Ag 이온 등의 확산 속도는 음이온에 강하게 영향받기 때문에, 적당한 음이온을 선택함으로써 마이그레이션에 의한 고장 시간을 감소시킬 수 있는 가능성도 있다. 즉, 마이그레이션을 억제하는 수법으로서, 배선 금속종으로서 이온화 경향이 큰 금속(예를 들면, 금)을 선택하는 것도 그 중 하나인데, 이온의 확산 속도를 저하시키는 것도 유효하다고 추정할 수 있다. The reason why the migration phenomenon is not determined solely by the ionization tendency is because the diffusion rate of ions is a big factor as well as the ionization tendency. For example, since diffusion rates of Ag ions and the like are strongly influenced by anions, there is also a possibility that the down time due to migration can be reduced by selecting an appropriate anion. That is, as a method of suppressing migration, one of them is to select a metal (for example, gold) having a high ionization tendency as the wiring metal species, and it can be estimated that reducing the diffusion rate of ions is effective.

이와 같이, 종래의 마이그레이션 억제 수법은 주로 이온화 경향이 작은 재료를 선택하는 것이나 전극으로의 투습을 방지하는 것이었다. 그러나, 도전성이나 비용의 이유로 배선 금속종을 변경할 수 없는 경우도 많고, 또한, 전극으로의 투습을 방지하기 위해서는 피복제 등의 고안이나 고분자 조성의 변경이 필요하여 비용 측면에서도 곤란한 점이 있었다.Thus, the conventional migration suppression method mainly selected the material with a small tendency of ionization, and prevented moisture permeation to an electrode. However, in many cases, the wiring metal species cannot be changed for reasons of conductivity and cost, and in order to prevent moisture permeation to the electrode, it is necessary to devise a coating agent or the like, and to change the polymer composition, which is difficult in terms of cost.

또한, 마이그레이션은 전자 회로 내의 절연체 중에서도 진행되기 때문에 회로의 절연 열화가 일어나 전자 기기의 변조를 초래한다. In addition, since the migration proceeds among the insulators in the electronic circuit, the insulation deterioration of the circuit occurs, resulting in the modulation of the electronic device.

종래에 마이그레이션 방지에는 이온화 경향이 높은 금속과의 합금화나, IT0 등에 의한 표면 피복이 제안되었지만, 이들 수법과는 다른 수법도 요구되었다.Conventionally, migration prevention has been proposed by alloying with metals having a high ionization tendency and surface coating by IT0 or the like, but a method different from these methods has also been required.

본 발명은 이상의 종래 기술에서의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, Ag의 마이그레이션을 억제할 수 있는 Ag 배선 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of the problem in the above prior art, and an object of this invention is to provide the Ag wiring board which can suppress Ag migration.

본 발명자들은 상기와 같은 상황을 근거로 하여 다양하게 검토한 결과, 종래의 투습 방지법이 아닌, 전극 사이에 은 이온의 확산을 방지하는 물질을 개재시킴으로써 마이그레이션에 의한 단락을 방지하는 수법을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of various studies on the basis of the above situation, the present inventors have found a method of preventing short circuits due to migration by interposing a substance which prevents diffusion of silver ions between electrodes, rather than the conventional moisture permeation prevention method. The invention has been completed.

즉, 상기 과제를 해결하기 위해 제공하는 본 발명은 기판 상에, Ag를 도전체로 하는 박막을 포함하는 복수의 회로 요소, 및 상기 회로 요소 중 인접하여 상이한 전위가 되는 2개의 회로 요소 사이에 적어도 설치되고, Ag보다 이온화 경향이 큰 금속 입자가 그 안에 분산된 수지층을 구비하는 것을 특징으로 하는 Ag 배선 기판에 관한 것이다. That is, this invention provided in order to solve the said subject is provided on the board | substrate at least between the several circuit elements containing the thin film which uses Ag as a conductor, and two circuit elements which become mutually different electric potentials among the said circuit elements. It is related with the Ag wiring board characterized by including the resin layer in which the metal particle which is larger in ionization tendency than Ag is disperse | distributed in it.

여기서, 상기 금속 입자는 Al 또는 Al을 포함하는 합금을 포함하는 것도 바람직하다. Here, the metal particles also preferably include Al or an alloy containing Al.

또한, 상기 수지층은 상기 금속 입자를 포함하는 수지 필름이 상기 회로 요소 상에 압착되어 이루어지는 것도 바람직하다.Moreover, it is also preferable that the said resin layer is crimped | bonded by the resin film containing the said metal particle on the said circuit element.

또한, 상기 회로 요소는 배선 및/또는 전극인 것도 바람직하다. It is also preferable that the circuit element is a wiring and / or an electrode.

또한, 상기 회로 요소는 전극이고, 상기 수지층은 두께 방향으로 전기적으로 도통이 가능한 이방 도전성 접착층인 것도 바람직하다. It is also preferable that the circuit element is an electrode, and the resin layer is an anisotropic conductive adhesive layer capable of electrically conducting in the thickness direction.

이하에 본 발명에 따른 Ag 배선 기판의 구성에 대하여 설명한다. The structure of the Ag wiring board which concerns on this invention is demonstrated below.

도 1은 본 발명에 따른 Ag 배선 기판의 실시 형태에서의 구성을 나타내는 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the structure in embodiment of the Ag wiring board which concerns on this invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, Ag 배선 기판(10)은 기판(11) 상에, Ag를 도전체로 하는 박막을 포함하는 복수의 회로 요소(12), 및 이들 회로 요소(12) 중 인접하여 상이한 전위가 되는, 예를 들면 2개의 회로 요소(12a, 12b) 사이에 적어도 설치되고, Ag보다 이온화 경향이 큰 금속 입자(13a)가 베이스 수지(13b) 중에 분산된 수지층(13)을 구비한다. As shown in FIG. 1, the Ag wiring board 10 includes, on the substrate 11, a plurality of circuit elements 12 including a thin film made of Ag as a conductor, and a potential different from each other among these circuit elements 12 adjacent thereto. For example, a metal layer 13a provided at least between two circuit elements 12a and 12b and having a greater ionization tendency than Ag is provided with the resin layer 13 dispersed in the base resin 13b.

여기서, 기판(11)은 절연체로 이루어지는 기판이고, 예를 들면 인쇄 배선 기판에서의 베이스 기판이다. Here, the board | substrate 11 is a board | substrate which consists of an insulator, for example, is a base board in a printed wiring board.

또한, 회로 요소(12)는 Ag를 도전체로 하는 박막을 포함하는 배선 및/또는 전극이다. In addition, the circuit element 12 is a wiring and / or an electrode including a thin film made of Ag as a conductor.

즉, 회로 요소(12)는 배선끼리의 조합, 배선과 전극의 조합, 전극끼리의 조합 중 어느 하나일 수 있다.That is, the circuit element 12 may be any one of a combination of wirings, a combination of wiring and electrodes, and a combination of electrodes.

회로 요소(12)의 형성에 있어서는, 예를 들면 입경 0.1 내지 20 ㎛의 Ag 입자를 결착제에 분산 혼합한 Ag 페이스트를 배선이나 전극 형상에 인쇄할 수 있다. 한편, 결착제로서 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지 등의 열경화성 수지를 이용하면, 인쇄시의 접착 강도가 강해져 바람직하다. In formation of the circuit element 12, the Ag paste which disperse | distributed and mixed Ag particle | grains of particle size 0.1-20 micrometers in a binder, for example can be printed in wiring or electrode shape. On the other hand, when thermosetting resins, such as a polyester resin, an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, and a polyurethane resin, are used as a binder, the adhesive strength at the time of printing becomes strong, and it is preferable.

또한, 수지층(13)을 구성하는 금속 입자(13a)는 이온화 경향이 큰 금속의 미립자이다. 이 때, 이 금속의 이온 가수는 가능한 한 큰 편이 바람직하고, 예를 들 면, Al 또는 Al을 포함하는 합금이 바람직하다. 또는, Sn, In, Zn을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 금속 입자 대신에 환원성 유기 화합물의 미립자를 이용할 수 있다. 한편, 금속 입자(13a)의 입경은 5 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다. In addition, the metal particle 13a which comprises the resin layer 13 is microparticles | fine-particles of metal with a large tendency of ionization. At this time, it is preferable that the ion valence of this metal is as large as possible, for example, an alloy containing Al or Al is preferable. Alternatively, Sn, In, Zn may be included. In addition, fine particles of a reducing organic compound can be used instead of the metal particles. On the other hand, it is preferable that the particle diameter of the metal particle 13a is 5-10 micrometers.

여기서, 금속 입자(13a)를 구성하는 금속으로서는 이온화 경향이 크더라도, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속, 또는 이온 가수가 +1인 원소는 바람직하지 않다. 알칼리 금속 및 알칼리 토금속은 금속 상태에서는 매우 불안정하고, 수분과 반응하여 강력한 알칼리성을 나타내기 때문이다. 한편, 이온 가수가 1+ 인 원소는 이온 이동 속도가 빨라, 그 자신이 Ag에 필적하는 마이그레이션을 일으켜 전극 간의 단락 시간의 지연화를 달성할 수 없기 때문이다. Here, as the metal constituting the metal particles 13a, even if the ionization tendency is large, an alkali metal and an alkaline earth metal or an element having an ionic valence of +1 is not preferable. This is because alkali metals and alkaline earth metals are very unstable in the metal state and exhibit strong alkalinity by reaction with moisture. On the other hand, an element having an ion valence of 1+ has a high ion migration speed, and thus, migration itself comparable to Ag cannot be achieved and delay of short circuit time between electrodes cannot be achieved.

베이스 수지(13b)는 특별히 한정은 없고, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드, 폴리이미드, PBO(폴리벤조옥사졸), PBI(폴리벤조이미다졸), 폴리티오펜, 폴리에틸렌, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), 불소 수지 등을 사용할 수 있다. Base resin (13b) is not particularly limited, epoxy resin, acrylic resin, polyamide, polyimide, PBO (polybenzoxazole), PBI (polybenzoimidazole), polythiophene, polyethylene, PET (polyethylene terephthalate) ), And a fluororesin can be used.

베이스 수지(13b) 중에 금속 입자(13a)가 분산되어 있는 상태의 수지층(13)을 형성하는 것에 대해서는 다양한 수법이 있고, 적절히 선택할 수 있지만, 예를 들면 베이스 수지(13b)의 원재료에 금속 입자(13a)를 혼합함으로써 슬러리로 하고, 회로 요소(12)가 형성된 기판(11) 상에 이 슬러리를 도포한 후, 베이스 수지(13b)의 원재료를 경화시켜 형성할 수 있다. 또는, 금속 입자(13a)를 포함한 중합체 필름을 미리 제조하고, 회로 요소(12)가 형성된 기판(11) 상에 압착에 의해 접착시키도록 할 수 있다.There are various methods for forming the resin layer 13 in a state in which the metal particles 13a are dispersed in the base resin 13b, but it can be appropriately selected. For example, the metal particles are formed in the raw material of the base resin 13b. After mixing (13a), it is set as a slurry, and after apply | coating this slurry on the board | substrate 11 in which the circuit element 12 was formed, the raw material of the base resin 13b can be hardened and formed. Alternatively, the polymer film including the metal particles 13a may be prepared in advance, and bonded to the substrate 11 on which the circuit element 12 is formed by compression.

한편, 금속 입자(13a)의 베이스 수지(13b)로의 첨가량은, 수지층(13)은 회로 요소(12)를 보호하는 절연 보호막이기도 하기 때문에, 회로 요소(12) 사이의 절연성이 유지되는 정도의 양인 것이 바람직하다. 그의 첨가량을 베이스 수지량(net)에 대한 금속 입자(13a) 중량의 비율 Rmix를 (금속 입자 중량)/(베이스 수지량(net))로 한 경우, 0.01≤Rmix≤0.1이 바람직하다. 단, 마이그레이션을 억제하는 대상이 되는 회로 요소(12) 사이에 인가되는 전압의 크기에 따라 금속 입자(13a)의 바람직한 첨가량은 변화되기 때문에, 그 범위 내에서 조정할 필요가 있다. 또한, 수지층(12)을 도포에 의해 형성하는 경우에는 베이스 수지(12b)의 원재료의 점도에 따라서도 첨가량을 조정할 필요가 있다. On the other hand, since the resin layer 13 is also an insulating protective film which protects the circuit element 12, the addition amount of the metal particle 13a to the base resin 13b is the grade which the insulation between the circuit elements 12 is maintained. It is preferable that it is a quantity. When the ratio Rmix of the weight of the metal particles 13a to the base resin amount net is set to (metal particle weight) / (base resin amount net), the amount of addition thereof is preferably 0.01 ≦ Rmix ≦ 0.1. However, since the preferable addition amount of the metal particle 13a changes with the magnitude | size of the voltage applied between the circuit elements 12 used as the object which suppresses migration, it is necessary to adjust within the range. In addition, when forming the resin layer 12 by application | coating, it is necessary to adjust addition amount also according to the viscosity of the raw material of the base resin 12b.

이상의 구성에 의해, 회로 요소(12) 중의 Ag가 이온화되어 산화은 또는 수산화은 등의 Ag 생성물로 변화되었다 하더라도, Ag보다 이온화 경향이 큰 (산화 환원 전위가 낮은) 금속 입자(13a)에 의해 Ag 생성물은 환원되고, Ag 이온은 원래의 금속 상태로 되돌아간다. 한편, 이온화된 금속 입자(13a)는 콜로이드형의 수산화물, 산화물이 된다. 이 때, 금속 입자(13a)가 Al을 포함하는 경우, Al은 Ag보다 고가수의 이온(3+)이기 때문에, 이온 확산 속도는 매우 느려, 결과적으로 마이그레이션 시간을 지연화시키는 것이 가능해진다. With the above structure, even if Ag in the circuit element 12 is ionized and changed into Ag product such as silver oxide or silver hydroxide, the Ag product is caused by the metal particles 13a (lower in redox potential) having a higher ionization tendency than Ag. Reduced, the Ag ions return to their original metal state. On the other hand, the ionized metal particles 13a become colloidal hydroxides and oxides. At this time, when the metal particles 13a contain Al, since Al is a higher number of ions (3+) than Ag, the ion diffusion rate is very slow, and as a result, the migration time can be delayed.

다음으로, 본 발명에 따른 Ag 배선 기판의 변형예를 설명한다. Next, the modification of the Ag wiring board which concerns on this invention is demonstrated.

도 2는 본 발명에 따른 Ag 배선 기판의 다른 구성을 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing another configuration of an Ag wiring board according to the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 예의 경우, Ag 배선 기판(20)은 기판(21) 상에, Ag를 도전체로 하는 박막을 포함하는 복수의 전극(22), 및 이들 전극(22)중 인접하여 상이한 전위가 되는, 예를 들면 2개의 전극(22a, 22b) 사이에 적어도 설치 되고, Ag보다 이온화 경향이 큰 금속 입자(23a)가 베이스 수지(23b) 중에 분산된 이방 도전성 접착층(23)을 구비한다. As shown in FIG. 2, in this example, the Ag wiring board 20 is disposed on the substrate 21 adjacent to a plurality of electrodes 22 including a thin film made of Ag as a conductor, and one of these electrodes 22. For example, at least between two electrodes 22a and 22b at different potentials, the metal particles 23a having a larger ionization tendency than Ag are provided with the anisotropic conductive adhesive layer 23 dispersed in the base resin 23b. do.

여기서, 기판(21), 금속 입자(23a)는 도 1에 나타낸 Ag 배선 기판(10)에서의 기판(11), 금속 입자(13a)와 동일한 것이다. 또한, 전극(22)은 도 1에 나타낸 Ag 배선 기판(10)에서의 회로 요소(12)를 전극으로 한정한 것이다.Here, the board | substrate 21 and the metal particle 23a are the same as the board | substrate 11 and the metal particle 13a in the Ag wiring board 10 shown in FIG. In addition, the electrode 22 limits the circuit element 12 in the Ag wiring board 10 shown in FIG. 1 to an electrode.

이방 도전성 접착층(23)은 베이스 수지(23b) 중에 금속 입자(23a) 및 도전성 입자(23c)가 분산되어 이루어지는 것으로, 두께 방향으로 압축됨으로써 그 안의 도전성 입자(23c)가 연속되어 두께 방향으로만 전기적으로 도통이 가능한 것이다.The anisotropically conductive adhesive layer 23 is formed by dispersing the metal particles 23a and the conductive particles 23c in the base resin 23b, and by compressing them in the thickness direction, the conductive particles 23c therein are continuous and electrically in the thickness direction. Conduit is possible.

그리고, 이 이방 도전성 접착층(23)에 의해 Ag 배선 기판(20) 상에 연성 기판(30)이 접착되어 있다. The flexible substrate 30 is bonded onto the Ag wiring board 20 by this anisotropic conductive adhesive layer 23.

연성 기판(30)은 기판(31) 상에 복수의 전극(32)(예를 들면, 두개의 전극(32a, 32b))을 갖는 것으로, 예를 들면 폴리이미드 기판에 Cu 배선되고 전극 부분에 Au 도금이 실시된 것과 같은 종래 공지된 연성 기판(FPC)이다. The flexible substrate 30 has a plurality of electrodes 32 (for example, two electrodes 32a and 32b) on the substrate 31, for example Cu wired to a polyimide substrate and Au on the electrode portion. It is a conventionally known flexible substrate (FPC) as the plating was performed.

본 예에서는 연성 기판(30)에 설치된 두개의 전극(32a, 32b)이 Ag 배선 기판(20)의 두개의 전극(22a, 22b)에 대향된 상태에서 접착되는 동시에, Ag 배선 기판(20)의 전극(22)과 연성 기판(30)의 전극(32)이 이방 도전성 접착층(23) 중의 도전성 입자(23c)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. In this example, the two electrodes 32a and 32b provided on the flexible board 30 are bonded in a state opposite to the two electrodes 22a and 22b of the Ag wiring board 20, and the Ag wiring board 20 The electrode 22 and the electrode 32 of the flexible substrate 30 are electrically connected by the electroconductive particle 23c in the anisotropically conductive adhesive layer 23.

이 Ag 배선 기판(20)에서도, 도 1에 나타낸 Ag 배선 기판(10)의 경우와 마찬가지로, 전극(22) 중의 Ag가 이온화되어 Ag 생성물로 변화되었다 하더라도, Ag보다 이온화 경향이 큰(산화 환원 전위가 낮은) 금속 입자(23a)에 의해 Ag 생성물은 환 원되고, Ag 이온은 원래의 금속 상태로 되돌아간다. 한편, 이온화된 금속 입자(23a)는 콜로이드형의 수산화물, 산화물이 되고, 이 금속 입자(23a)가 Al을 포함하는 경우, Al은 Ag보다 고가수의 이온(3+)이기 때문에, 이온 확산 속도는 매우 느려, 결과적으로 마이그레이션 시간을 지연화시키는 것이 가능해진다. In this Ag wiring board 20, similarly to the Ag wiring board 10 shown in FIG. 1, even though Ag in the electrode 22 is ionized and changed into an Ag product, the ionization tendency is larger than Ag (oxidation reduction potential). Ag product is reduced, and Ag ions are returned to the original metal state. On the other hand, the ionized metal particles 23a become colloidal hydroxides and oxides. When the metal particles 23a contain Al, since Al is a higher number of ions (3+) than Ag, the ion diffusion rate is It is very slow, and as a result, it is possible to delay the migration time.

한편, 본 발명의 실시 형태로서 단층 구성의 Ag 배선 기판에 대하여 설명했지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것은 아니며, 다층 배선 구성일 수도 있다. In addition, although the Ag wiring board of single layer structure was demonstrated as embodiment of this invention, this invention is not limited to this, A multilayer wiring structure may be sufficient.

<실시예><Example>

이하에 본 발명의 Ag 배선 기판을 실시한 예를 설명한다. The example which implemented the Ag wiring board of this invention is demonstrated below.

(실시예 1)(Example 1)

도 3에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(기판(11)) 상에 폭 100 ㎛의 Ag 페이스트를 이용하여 빗살 모양의 2개의 전극 패턴(회로 요소(12a, 12b))를 상호간의 빗살 무늬 전극이 100 ㎛의 간격으로 맞물리도록 인쇄한 기판을 세정 및 건조하여 준비하였다. As shown in FIG. 3, the comb-shaped electrode pattern 100 of the comb-shaped two electrode patterns (circuit elements 12a and 12b) was formed on the glass substrate (substrate 11) using 100-micrometer-wide Ag paste. Substrates printed to be engaged at intervals of 탆 were prepared by washing and drying.

이어서, 금속 입자(13a)로서 평균 입경 1 ㎛의 알루미늄 미립자를 사용하여, 이 알루미늄 미립자를 시판되는 아크릴 수지 용액(상품명: 아크릴다인)에 Rmix=0.1이 되도록 첨가하여 용해시킨 수지층 용액을 도 3의 기판 상에 도포하고, 상온 상습하에서 용제를 휘발시켜 수지층(13)을 형성하여 도 1에 나타내는 Ag 배선 기판 샘플을 완성하였다. 이 때, Ag 전극 상에 수지층(13)을 성막함으로써 Ag 전극 사이에 단락 또는 절연 저항의 급격한 저하가 발생하지 않았음을 테스터로 확인하였다. Next, the resin layer solution which melt | dissolved and added this aluminum fine particle to commercially available acrylic resin solution (brand name: acryldyne) so that it might become Rmix = 0.1 using the aluminum fine particle of an average particle diameter of 1 micrometer as metal particle 13a is FIG. It applied on the board | substrate of this, volatilized the solvent under normal temperature and normal humidity, the resin layer 13 was formed, and the Ag wiring board sample shown in FIG. 1 was completed. At this time, by forming a resin layer 13 on the Ag electrode, it was confirmed by the tester that no short circuit or sudden drop in insulation resistance occurred between the Ag electrodes.

(비교예 1) (Comparative Example 1)

실시예 1에 있어서, 수지층 용액에 알루미늄 미립자를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 Ag 배선 기판을 제조하였다. In Example 1, Ag wiring boards were manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the aluminum fine particles were not added to the resin layer solution.

(비교예 2) (Comparative Example 2)

실시예 1에 있어서, 수지층 용액에 첨가하는 미립자를 알루미늄 미립자에서 니켈 미립자(평균 입경 1 ㎛)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 Ag 배선 기판을 제조하였다. In Example 1, Ag wiring board was manufactured on the same conditions as Example 1 except having changed the microparticles | fine-particles added to a resin layer solution from aluminum microparticles | fine-particles to nickel microparticles | fine-particles (average particle diameter: 1 micrometer).

얻어진 샘플을 상온하에서 순수 중에 침지하고, Ag 배선 기판을 충분히 단련시킨 후, 2개의 Ag 전극 사이에 DC 1V의 전압을 인가하고, 전류 변화를 시간과 함께 계측하였다. 여기서, 초기 전류에 대하여 2 자릿수 이상의 전류 증가를 보이는 시간을 고장 시간 Tr(초)이라 정의하고, 마이그레이션의 억제 효과는 Tr의 장단에 의해 평가하였다. 한편, 인가 전압을 1V로 한 이유는 물의 이론 분해 전압이 약 1.23 V이고, 물의 분해를 병발시키지 않기 때문이다. After the obtained sample was immersed in pure water at room temperature, and the Ag wiring board was fully annealed, the voltage of DC 1V was applied between two Ag electrodes, and the change of current was measured with time. Here, the time which shows the increase of 2 or more digits with respect to an initial current is defined as the failure time Tr (second), and the suppression effect of migration was evaluated by the long and short of Tr. On the other hand, the reason why the applied voltage is 1 V is that the theoretical decomposition voltage of water is about 1.23 V and does not coincide with water decomposition.

도 4에 고장 시간 Tr의 측정 결과를 나타내었다.The measurement result of the failure time Tr is shown in FIG.

고장 시간 Tr이 실시예 1에서는 170초, 비교예 1에서는 100초, 비교예 2에서는 105초로 되어 있고, 알루미늄 미립자를 첨가한 Ag 배선 기판에 있어서, 마이그레이션에 의한 단락 시간 또는 고장 시간이 비교예 1, 2보다 각각 1.7배, 1.6배로 길게 개선되었다. The failure time Tr is 170 seconds in Example 1, 100 seconds in Comparative Example 1, and 105 seconds in Comparative Example 2, and in the Ag wiring board to which aluminum fine particles are added, the short-circuit time or failure time by migration is comparative example 1 , 1.7 and 1.6 times longer than 2 respectively.

(실시예 2) (Example 2)

이하 조성의 이방 도전성 접착층 용액을 이용하여 반경화시킨 중합체 필름을 이방 도전성 접착층으로서 제조하였다. The polymer film semi-hardened using the anisotropically conductive adhesive layer solution of the following composition was manufactured as an anisotropically conductive adhesive layer.

·고형 에폭시 수지 30 중량%30% by weight of solid epoxy resin

·액상 에폭시 수지 40 중량%40% by weight of liquid epoxy resin

·이미다졸계 경화제 15 중량%15% by weight of imidazole series curing agent

·도전성 입자(금 도금 피복 Ni 입자(평균 입경 5 ㎛)) 10 중량%10% by weight of conductive particles (gold plated coating Ni particles (average particle diameter: 5 mu m))

·알루미늄 미립자(평균 입경 5 ㎛) 5 중량%5% by weight of aluminum fine particles (average particle diameter: 5 mu m)

이어서, 이 중합체 필름을 도 3에 나타낸 기판 상에 접착시키고, 추가로 중합체 필름 상에 도 3의 기판의 빗살 무늬 전극에 대향하는 위치에 전극이 위치하도록 연성 기판(폴리이미드 기판에 Cu 배선되고 전극 부분에 Au 도금이 실시된 것)을 배치한 후, 일정 압력으로 압착하여 양 기판의 전극 사이를 접속하여 도 2에 나타내는 Ag 배선 기판의 샘플을 제조하였다. Subsequently, the polymer film is adhered onto the substrate shown in FIG. 3, and the flexible substrate (Cu-wired to the polyimide substrate and placed on the polymer film so that the electrode is positioned at a position opposite the comb-shaped electrodes of the substrate of FIG. 3). After the Au plating was applied to the portion), the plate was pressed at a constant pressure to connect the electrodes of both substrates to prepare a sample of the Ag wiring board shown in FIG. 2.

도 5에, 이 샘플의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸다. Ag 전극 사이에 알루미늄 미립자가 분산된 상태가 관찰된다. 5 shows the results of observing the surface of this sample with an optical microscope. A state in which aluminum fine particles are dispersed between Ag electrodes is observed.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

실시예 2에 있어서, 이방 도전성 접착층 용액에 알루미늄 미립자를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 2와 동일한 조건으로 Ag 배선 기판을 제조하였다. In Example 2, Ag wiring boards were manufactured under the same conditions as in Example 2 except that the aluminum fine particles were not added to the anisotropic conductive adhesive layer solution.

얻어진 샘플을 60 ℃, 95%RH 중의 항온 항습 중에 방치한 후, 2개의 Ag 전극 사이에 DC 70V의 전압을 인가한 상태를 96 시간 유지하는 에이징 시험을 행하였다. After leaving the obtained sample in a constant temperature and humidity of 60 degreeC and 95% RH, the aging test which hold | maintains the state which applied the voltage of DC70V between two Ag electrodes for 96 hours was done.

도 6(실시예 2), 도 7(비교예 3)에 시험 후의 샘플에 대하여 Ag 마이그레이 션 발생 유무를 현미경으로 관찰한 결과를 나타내었다.Fig. 6 (Example 2) and Fig. 7 (Comparative Example 3) show the results of observing the presence or absence of Ag migration with respect to the sample after the test under a microscope.

도 7에 나타낸 비교예 3에서는 Ag 마이그레이션의 발생이 보이는 데 반해, 도 6에 나타낸 실시예 2에서는 Ag 마이그레이션의 발생은 보이지 않아, 본 발명에 따르면 마이그레이션 내성이 개선됨을 알 수 있다.In Comparative Example 3 shown in FIG. 7, the occurrence of Ag migration was observed, whereas in Example 2 shown in FIG. 6, the Ag migration was not seen, and it can be seen that the migration resistance is improved according to the present invention.

본 발명의 Ag 배선 기판에 따르면, Ag를 도전체로 하는 박막(예를 들면, 은 입자를 포함하는 도전체 수지막)을 포함하는 복수의 회로 요소 중, 인접하여 상이한 전위가 되는 2개의 회로 요소 사이에 Ag보다 이온화 경향이 큰 금속 입자(예를 들면, Al 미립자)를 분산한 수지층이 존재하고, 이에 따라 회로 요소와 이온화 경향이 큰 금속 미립자가 공존해 있기 때문에, 외부의 습도 및 온도, 전계 등에 의해 회로 요소 중의 Ag가 이온화(산화)되더라도 이 금속 입자에 의해 즉시 환원되어 Ag의 마이그레이션을 대폭 억제할 수 있다. According to the Ag wiring board of this invention, between two circuit elements which become a different electric potential adjacently among several circuit elements containing the thin film (for example, conductor resin film containing silver particle) which uses Ag as a conductor. The resin layer which disperse | distributed the metal particle (for example, Al microparticles | fine-particles) which has a larger ionization tendency than Ag exists, and since a circuit element and the metal microparticles | fine-particles which have a large tendency of ionization coexist, therefore, an external humidity, temperature, and an electric field Even if Ag in the circuit element is ionized (oxidized), etc., it is immediately reduced by the metal particles, and the migration of Ag can be significantly suppressed.

Claims (5)

기판 상에, On the substrate, Ag를 도전체로 하는 박막을 포함하는 복수의 회로 요소, 및 A plurality of circuit elements including a thin film made of Ag as a conductor, and 상기 회로 요소 중 인접하여 상이한 전위가 되는 2개의 회로 요소 사이에 적어도 설치되고, Ag보다 이온화 경향이 큰 금속 입자가 그 안에 분산된 수지층The resin layer which is provided at least between two circuit elements which become adjacent electric potentials among the said circuit elements, and the metal particle which is larger in ionization tendency than Ag is disperse | distributed in it. 을 구비하는 것을 특징으로 하는 Ag 배선 기판. Ag wiring board comprising a. 제1항에 있어서, 상기 금속 입자가 Al 또는 Al을 포함하는 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 Ag 배선 기판. The Ag wiring board according to claim 1, wherein the metal particles comprise Al or an alloy containing Al. 제1항에 있어서, 상기 수지층이, 상기 금속 입자를 포함하는 수지 필름이 상기 회로 요소 상에 압착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 Ag 배선 기판. The Ag wiring board of Claim 1 in which the said resin layer is crimped | bonded on the said circuit element by the resin film containing the said metal particle. 제1항에 있어서, 상기 회로 요소가 배선 및/또는 전극인 것을 특징으로 하는 Ag 배선 기판. The Ag wiring board according to claim 1, wherein the circuit element is a wiring and / or an electrode. 제1항에 있어서, 상기 회로 요소가 전극이고, 상기 수지층은 두께 방향으로 전기적으로 도통이 가능한 이방 도전성 접착층인 것을 특징으로 하는 Ag 배선 기판.The Ag wiring board according to claim 1, wherein the circuit element is an electrode, and the resin layer is an anisotropic conductive adhesive layer that is electrically conductive in the thickness direction.
KR1020070007848A 2006-01-26 2007-01-25 Ag wiring board KR20070078387A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006017488A JP2007201142A (en) 2006-01-26 2006-01-26 Ag wiring board
JPJP-P-2006-00017488 2006-01-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070078387A true KR20070078387A (en) 2007-07-31

Family

ID=38455425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070007848A KR20070078387A (en) 2006-01-26 2007-01-25 Ag wiring board

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2007201142A (en)
KR (1) KR20070078387A (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02245070A (en) * 1989-03-17 1990-09-28 Hitachi Chem Co Ltd Conductive paste composition
JP2964730B2 (en) * 1991-09-30 1999-10-18 日本電気株式会社 Plasma display panel
JP2004004947A (en) * 1997-04-30 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma display panel
JP3633422B2 (en) * 2000-02-22 2005-03-30 ソニーケミカル株式会社 Connecting material
JP2001273816A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Asahi Chem Res Lab Ltd Conductive paste
JP2004319882A (en) * 2003-04-18 2004-11-11 Alps Electric Co Ltd Wiring substrate and electric apparatus and switch comprising it

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007201142A (en) 2007-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Mechanisms underlying the unstable contact resistance of conductive adhesives
KR100728852B1 (en) Semiconductor device
DE60118853T2 (en) Conductive binder and packaging structure therefrom
WO2013161125A1 (en) Plated terminal for connector
Zhu et al. Electrochemical migration behavior of Ag-plated Cu-filled electrically conductive adhesives
JP2008097949A (en) Conductive paste
Chaikin et al. Silver migration and printed wiring
KR100698662B1 (en) Terminal Having Surface Layer Formed of Sn-Ag-Cu Ternary Alloy Formed Thereon, and Part and Product Having the Same
KR20070078387A (en) Ag wiring board
JP5296116B2 (en) Semiconductor device
EP3094697B1 (en) Circuit carrier having a silicone polymer coating
JP2008098646A (en) Semiconductor device
Vu Silver migration–The mechanism and effects on thick-film conductors
JP3450839B2 (en) Mounting structure using conductive adhesive
TW201542831A (en) Conductive particle, conductive powder, conductive polymer composition and anisotropic conductive sheet
JPS6345702A (en) Paste containing metal
JPH10245528A (en) Anisotropically conductive joint member
JP7186583B2 (en) COPPER PARTICLE DISPERSION AND METHOD FOR PREPARATION OF TRANSPARENT CONDUCTIVE CIRCUIT
JP6681114B2 (en) Method of manufacturing conductive circuit and conductive circuit
JP3023554B2 (en) Coating materials for printed wiring boards and printed wiring boards
JP3618441B2 (en) Conductive metal composite powder and manufacturing method thereof
US20150093923A1 (en) Terminal
JP2001273816A (en) Conductive paste
KR20200009583A (en) Low-resistance conductive tapes for aluminium material enhancing radio frquency, having excellent resistance to galvanic corrosion and oxidation
KR102449786B1 (en) Corrosion inhibiting addtives for pcb treated by electroless nickel immersion gold

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
E90F Notification of reason for final refusal
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20131025

Effective date: 20150320

Free format text: TRIAL NUMBER: 2013101007667; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20131025

Effective date: 20150320