KR20210048503A - Conductive paste - Google Patents

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KR20210048503A
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하야토 타테노
노부오 니시오카
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소에이 가가쿠 고교 가부시키가이샤
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    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
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Abstract

본 발명의 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 및 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 유리 조성물이 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S)의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 구리를 포함하는 금속 분말 단체의 소성 거동을 적당하게 제어하고, 그 결과 소성 윈도우가 넓고 소성 후 보이드나 유리 들뜸과 같은 문제가 발생하기 어려운 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.The conductive paste of the present invention comprises a metal powder containing copper; Glass composition; And an organic vehicle, wherein the glass composition contains sulfur (S), and the content of the sulfur (S) is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder. According to the present invention, it is possible to appropriately control the firing behavior of a single metal powder containing copper, and as a result, a conductive paste having a wide firing window and less likely to cause problems such as voids or glass lift after firing can be provided.

Description

도전성 페이스트Conductive paste

본 발명은 도전성 성분으로서 구리를 주성분으로 한 금속 분말을 사용하는 도전성 페이스트에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive paste using a metal powder containing copper as a main component as a conductive component.

일례로, 적층 세라믹 커패시터나 적층 세라믹 인덕터와 같은 적층 세라믹 전자부품의 외부 전극을 형성할 때 도전성 분말, 유리 조성물 및 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트가 사용되고 있다.For example, when forming an external electrode of a multilayer ceramic electronic component such as a multilayer ceramic capacitor or a multilayer ceramic inductor, a conductive paste including a conductive powder, a glass composition, and an organic vehicle is used.

도전성 분말로는 종전부터 은(Ag)이나 팔라듐(Pd) 등의 금속 분말이 사용되었으나, 최근에는 우수한 도전성, 생산 비용 등의 관점에서 구리(Cu)를 포함한 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트(이하, 구리 페이스트)가 특히 널리 사용되고 있다.As the conductive powder, metal powder such as silver (Ag) or palladium (Pd) has been used in the past, but recently, from the viewpoint of excellent conductivity and production cost, a conductive paste containing a metal powder including copper (Cu) (hereinafter, referred to as Copper paste) is particularly widely used.

구리 페이스트를 사용해서 적층 세라믹 전자부품의 외부 전극을 형성하려면, 일반적으로는 먼저 유전체층과 내부 전극층이 교대로 적층된 칩형상 적층체를 준비하고 그 단면에 적절한 방법(예를 들면 디핑 인쇄법이나 스크린 인쇄법)으로 구리 페이스트를 도포한다. 그 후, 구리를 포함하는 금속 분말이 산화되기 어려운 분위기 속에서 가열 소성하여 페이스트 중의 유기 성분을 비산 분해시킨 후 유리를 유동화시킴과 아울러, 구리를 포함하는 금속 입자끼리 소결시킴으로써 외부 전극이 형성된다. 이 때, 소성에 적합한 가열 온도 범위는 페이스트 중에 포함되는 금속 분말이나 유리 조성물, 유기 비히클, 기타 첨가제 등의 종류나 배합에 따라 정해진다.To form external electrodes of multilayer ceramic electronic components using copper paste, in general, first, a chip-shaped laminate in which dielectric layers and internal electrode layers are alternately stacked is prepared, and a method suitable for the cross section (e.g., dipping printing method or screen The copper paste is applied by printing method). Thereafter, the metal powder containing copper is fired in an atmosphere where it is difficult to oxidize, and the organic components in the paste are scattered and decomposed, and then the glass is fluidized and the metal particles containing copper are sintered to form an external electrode. At this time, the heating temperature range suitable for firing is determined according to the type or formulation of metal powder or glass composition, organic vehicle, and other additives contained in the paste.

그리고, 형성된 외부 전극의 표면에는 전극 신뢰성 향상이나 솔더 실장을 용이하게 하는 등의 목적을 위해 주석이나 니켈 등의 도금층이 형성된다.Further, a plating layer such as tin or nickel is formed on the surface of the formed external electrode for the purpose of improving electrode reliability or facilitating solder mounting.

그런데 종래의 구리 페이스트는 칩형상 적층체의 단면에 도포 후 소성될 때, 그 소성에 적합한 온도 범위(이하 "소성 윈도우")가 좁으면 소성로 내 온도 불균일이나 약간의 온도 변화로 인해 과소결되기 쉽다는 문제가 있었다. 과소결이 되면 구리를 포함하는 금속 분말이 급격히 수축함으로 인해 유리 성분이 드러나서 소성 후 패턴의 표면 부분에 유리 성분이 편재하는, 이른바 "유리 들뜸"이 생길 수 있다. 이러한 유리 들뜸이 생김으로 인해, 소성된 패턴과 주석, 니켈 등 각종 금속과의 밀착성이 저하되어 도금층 형성 등이 곤란해진다.However, when the conventional copper paste is applied to the end surface of the chip-shaped laminate and then fired, if the temperature range suitable for the firing (hereinafter, "firing window") is narrow, it is likely to be oversintered due to temperature irregularity in the firing furnace or slight temperature change. Had a problem. When oversintering is performed, the glass component is exposed due to the rapid contraction of the metal powder containing copper, and the so-called "glass lift" may occur in which the glass component is ubiquitous on the surface portion of the pattern after firing. Due to the occurrence of such glass lifting, adhesion between the fired pattern and various metals such as tin and nickel decreases, making it difficult to form a plating layer or the like.

이러한 유리 들뜸 발생을 억제하기 위해, 과소결이 생기지 않도록 소성 온도를 낮추는 방법을 생각해 볼 수 있다. 그러나 소성 윈도우가 좁기 때문에, 이 경우에는 소성막(전극)의 치밀성이 낮아져 막에 보이드(공극)가 발생한다. 그 결과, 전극의 도전성이나 세라믹 소체와의 접착 강도가 나빠질 뿐만 아니라, 이후 공정에서 소성막에 대해 도금 처리를 할 때 도금액이 막 내에 침입하여 절연 저항 저하나 소체 크랙 발생을 초래하고, 또한 침입한 도금액이 솔더 리플로우 시에 가열되어 가스화되고 용융된 솔더가 비산하는 "솔더 파열(solder burst)"의 원인이 되기도 한다.In order to suppress the occurrence of such glass lifting, a method of lowering the sintering temperature so that over-sintering does not occur can be considered. However, since the firing window is narrow, in this case, the compactness of the fired film (electrode) is lowered, and voids (voids) are generated in the film. As a result, not only the conductivity of the electrode and the adhesive strength with the ceramic body are deteriorated, but also when the plating treatment is performed on the fired film in the subsequent process, the plating solution penetrates into the film, causing a decrease in insulation resistance or occurrence of a body crack. The plating solution is heated and gasified during solder reflow and may cause a "solder burst" in which the molten solder scatters.

한편, 금속 분말의 소성 거동을 제어하기 위해 금속 분말 표면에 특정 표면 처리를 실시하는 방법이 종전부터 시도되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에서는 소결 개시 온도를 제어하기 위해 구리 분말의 표면에 Al, Si, Ti, Zr, Ce, Sn 중 어느 하나의 원소를 부착시키는 방법이 시도되었다. 또한 특허문헌 2에는 니켈, 은, 구리, 팔라듐 중 어느 하나의 금속 분말의 표면을, 유황을 포함한 금속 화합물로 피복함으로써 금속 분말의 촉매 작용을 효과적으로 억제할 수 있다고 기재되어 있다.On the other hand, in order to control the sintering behavior of the metal powder, a method of applying a specific surface treatment to the surface of the metal powder has been tried from the past. For example, in Patent Document 1, in order to control the sintering initiation temperature, a method of attaching any one element of Al, Si, Ti, Zr, Ce, and Sn to the surface of the copper powder was attempted. In addition, Patent Document 2 describes that the catalytic action of the metal powder can be effectively suppressed by coating the surface of the metal powder of any one of nickel, silver, copper, and palladium with a metal compound containing sulfur.

그러나 본 발명자들의 검토에 따르면, 구리를 포함하는 금속 분말에 대해 이러한 표면 처리를 실시하면 구리를 포함하는 금속 분말 단체(單體)의 소성 거동에 대한 영향이 지나치게 커서, 소결 개시 온도는 제어할 수 있지만 소성 윈도우가 좁아지는 경우나, 표면 처리를 하지 않았을 때의 구리 페이스트 소성 온도나 소성 분위기에서 이러한 조건들을 대폭 바꿔야 하는 경우가 있다. 그렇게 되면 페이스트 설계를 처음부터 재검토해야 할 뿐만 아니라 페이스트에 사용 가능한 원료나 재료 등의 특성이나 제약 등의 이유로 인해 페이스트 전체 비용이 증가하거나, 경우에 따라서는 소성로 등 제조 라인의 재검토가 필요한 경우도 적지 않다.However, according to the review of the present inventors, if such a surface treatment is performed on a metal powder containing copper, the influence on the firing behavior of a single metal powder containing copper is excessively large, and the sintering start temperature can be controlled. However, there are cases where the firing window is narrowed, and these conditions need to be changed drastically in the copper paste firing temperature or firing atmosphere without surface treatment. In this case, not only the design of the paste has to be reviewed from the beginning, but the overall cost of the paste increases due to the characteristics or restrictions of the raw materials or materials that can be used for the paste, or in some cases, it is often necessary to review the production line such as a kiln. not.

일본국 공개특허공보 2016-033850호Japanese Patent Application Publication No. 2016-033850 일본국 공개특허공보 2014-005491호Japanese Patent Application Publication No. 2014-005491

본 발명의 목적은 구리를 포함하는 금속 분말 단체의 소성 거동을 적당하게 제어하고, 그 결과 소성 윈도우가 넓고 소성 후 보이드나 유리 들뜸과 같은 문제가 발생하기 어려운 도전성 페이스트를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a conductive paste that suitably controls the firing behavior of a single metal powder containing copper, and as a result, has a wide firing window and is unlikely to cause problems such as voids or glass lift after firing.

이러한 목적은 하기 (1) 내지 (6)에 기재된 본 발명을 통해 달성된다.This object is achieved through the present invention described in the following (1) to (6).

(1) 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 및 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트로서,(1) metal powder containing copper; Glass composition; And as a conductive paste containing an organic vehicle,

상기 유리 조성물이 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S) 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.The conductive paste, wherein the glass composition contains sulfur (S), and the sulfur (S) content is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

(2) 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 무기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서,(2) metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And as a conductive paste containing an inorganic additive,

상기 무기 첨가제가 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S) 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.The conductive paste, wherein the inorganic additive contains sulfur (S), and the sulfur (S) content is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

(3) 상기 무기 첨가제가 황산염인 상기 (2)에 기재된 도전성 페이스트.(3) The conductive paste according to (2), wherein the inorganic additive is a sulfate.

(4) 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 유기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서,(4) metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And as a conductive paste containing an organic additive,

상기 유기 첨가제가 티올기를 가지며, 상기 유기 첨가제 중 유황(S)의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.The organic additive has a thiol group, and the content of sulfur (S) in the organic additive is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

(5) 상기 금속 분말이 구리 분말인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 도전성 페이스트.(5) The conductive paste according to any one of (1) to (4), wherein the metal powder is a copper powder.

(6) 상기 금속 분말에 포함되는 유황(S)의 함유량이 10ppm 미만인 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 도전성 페이스트.(6) The conductive paste according to any one of (1) to (5), wherein the content of sulfur (S) contained in the metal powder is less than 10 ppm.

본 발명에 따르면, 소성했을 때 소성막 내에서 보이드가 발생하기 어려우면서 과소결로 인한 악영향이 생기기 어려운 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a conductive paste in which voids are less likely to occur in the fired film when fired, and adverse effects due to oversintering are less likely to occur.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

[도전성 페이스트][Conductive paste]

1. 제1 실시형태1. First embodiment

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 및 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 유리 조성물이 유황(S)을 포함하고, 상기 유황 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하이다.A conductive paste according to a preferred embodiment of the present invention includes a metal powder containing copper; Glass composition; And an organic vehicle, wherein the glass composition contains sulfur (S), and the sulfur content is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

이렇게 구성함으로써, 구리를 포함하는 도전성 페이스트로서, 구리를 포함하는 금속 분말 자체에 표면 처리를 한 경우에 비해 소성 거동의 변동이 작고, 구리 페이스트 전체적으로 소성 거동을 적당하게 제어할 수 있으며 소성 윈도우가 넓고, 소성 후 보이드나 유리 들뜸과 같은 문제가 발생하기 어려운 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.With this configuration, as a conductive paste containing copper, the fluctuation of the firing behavior is small compared to the case of surface treatment on the metal powder itself containing copper, the firing behavior can be appropriately controlled throughout the copper paste, and the firing window is wide. , It is possible to provide a conductive paste that is unlikely to cause problems such as voids or glass lift after firing.

이러한 우수한 효과가 얻어지는 것은 다음 이유 때문이라고 생각된다. 즉, 종래예에서 금속 분말에 유황(S)을 배합하거나 금속 분말의 표면에 유황 화합물을 피복했던 경우에 비해 소성시에 도전성 페이스트 내의 유리 조성물이 유동하기 시작하고 나서 상기 유리 조성물 중에 포함되어 있던 유황이, 금속 분말을 구성하는 구리에 대해 작용하기 때문에, 그 결과 금속 분말의 소결 거동이 완만하게 컨트롤되는 것으로 본 발명자들은 추측하고 있다.It is thought that it is because of the following reason that such an excellent effect is obtained. That is, compared to the case where sulfur (S) was mixed with the metal powder or the sulfur compound was coated on the surface of the metal powder in the conventional example, the sulfur contained in the glass composition after the glass composition in the conductive paste began to flow during firing. Since this acts on copper constituting the metal powder, as a result, the present inventors speculate that the sintering behavior of the metal powder is gently controlled.

2. 제2 실시형태2. Second embodiment

또한 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 무기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 무기 첨가제가 유황을 포함하고, 상기 유황의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하이다.In addition, the conductive paste according to another preferred embodiment of the present invention includes a metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And an inorganic additive, wherein the inorganic additive contains sulfur, and the sulfur content is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

이렇게 구성함으로써, 구리를 포함하는 도전성 페이스트로서, 구리를 포함하는 금속 분말 자체에 표면 처리를 한 경우에 비해 소성 거동의 변동이 작고, 구리 페이스트 전체적으로 소성 거동을 적당하게 제어할 수 있으며 소성 윈도우가 넓고, 소성 후 보이드나 유리 들뜸과 같은 문제가 발생하기 어려운 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.With this configuration, as a conductive paste containing copper, the fluctuation of the firing behavior is small compared to the case of surface treatment on the metal powder itself containing copper, the firing behavior can be appropriately controlled throughout the copper paste, and the firing window is wide. , It is possible to provide a conductive paste that is unlikely to cause problems such as voids or glass lift after firing.

이러한 우수한 효과가 얻어지는 것은 다음 이유 때문이라고 생각된다. 즉, 종래예에서 금속 분말에 유황(S)을 배합하거나 금속 분말의 표면에 유황 화합물을 피복했던 경우에 비해 소성시에 도전성 페이스트 내의 유리 조성물이 유동하기 시작하고 나서 무기 첨가제를 구성하는 유황이 일단 상기 유리 조성물 내에 용해되고, 그 후 상기 유리 조성물 중에 용해된 유황이, 금속 분말을 구성하는 구리에 대해 작용하기 때문에, 그 결과 금속 분말의 소결 거동이 완만하게 컨트롤되는 것으로 본 발명자들은 추측하고 있다.It is thought that it is because of the following reason that such an excellent effect is obtained. That is, compared to the case in which sulfur (S) was mixed with the metal powder or the sulfur compound was coated on the surface of the metal powder in the conventional example, the glass composition in the conductive paste began to flow during firing, and then the sulfur constituting the inorganic additive was once. Since the sulfur dissolved in the glass composition and then dissolved in the glass composition acts on the copper constituting the metal powder, the present inventors estimate that the sintering behavior of the metal powder is gently controlled as a result.

3. 제3 실시형태3. Third embodiment

또한 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 유기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 유기 첨가제가 티올기를 가지며, 상기 유기 첨가제 중 유황의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하이다.In addition, the conductive paste according to another preferred embodiment of the present invention includes a metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And an organic additive, wherein the organic additive has a thiol group, and the content of sulfur in the organic additive is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

이렇게 구성함으로써, 구리를 포함하는 도전성 페이스트로서, 구리를 포함하는 금속 분말 자체에 표면 처리를 한 경우에 비해 소성 거동의 변동이 작고, 구리 페이스트 전체적으로 소성 거동을 적당하게 제어할 수 있으며 소성 윈도우가 넓고, 소성 후 보이드나 유리 들뜸과 같은 문제가 발생하기 어려운 도전성 페이스트를 제공할 수 있다.With this configuration, as a conductive paste containing copper, the fluctuation of the firing behavior is small compared to the case of surface treatment on the metal powder itself containing copper, the firing behavior can be appropriately controlled throughout the copper paste, and the firing window is wide. , It is possible to provide a conductive paste that is unlikely to cause problems such as voids or glass lift after firing.

이러한 우수한 효과가 얻어지는 것은 다음 이유 때문이라고 생각된다. 즉, 종래예에서 금속 분말에 유황(S)을 배합하거나 금속 분말의 표면에 유황 화합물을 피복했던 경우에 비해 소성시에 도전성 페이스트 내의 유리 조성물이 유동하기 시작하고 나서, 유기 첨가제를 구성하는 유황이 일단 상기 유리 조성물 내에 용해되고, 그 후 상기 유리 조성물 중에 용해된 유황이, 금속 분말을 구성하는 구리에 대해 작용하기 때문에, 그 결과 금속 분말의 소결 거동이 완만하게 컨트롤되는 것으로 본 발명자들은 추측하고 있다.It is thought that it is because of the following reason that such an excellent effect is obtained. That is, compared to the case in which sulfur (S) was mixed with the metal powder or the sulfur compound was coated on the surface of the metal powder in the conventional example, after the glass composition in the conductive paste began to flow during firing, the sulfur constituting the organic additive was The present inventors speculate that the sintering behavior of the metal powder is gently controlled as a result, since the sulfur dissolved in the glass composition once and then dissolved in the glass composition acts on the copper constituting the metal powder. .

상기 각 실시형태 중에서도 제1 실시형태의 유리 조성물이 소정량의 유황을 포함하는 형태나, 제2 실시형태의 무기 첨가제가 소정량의 유황을 포함하는 형태(특히 유리 조성물이 소정량의 유황을 포함하는 형태)는 비교적 낮은 온도(예를 들면 750℃)에서 소성한 경우에도 소성막의 치밀성이 특히 뛰어난 점, 및 바람직한 소성막을 형성할 수 있는 소성 온도 범위(소성 윈도우)가 특히 넓은 점에서 유리하다. 본 발명에서는 특히 제1 실시형태가 바람직하다. 한편, 제3 실시형태의 경우는 시간 경과에 따라 유기 첨가제가 강하게 금속 분말에 결합하는 경우가 있으므로 보관 온도를 포함한 환경 관리가 필요하다.Among the above embodiments, the glass composition of the first embodiment contains a predetermined amount of sulfur, or the inorganic additive of the second embodiment contains a predetermined amount of sulfur (especially, the glass composition contains a predetermined amount of sulfur. The form) is advantageous in that the compactness of the fired film is particularly excellent even when fired at a relatively low temperature (for example, 750°C), and the firing temperature range (firing window) for forming a preferred fired film is particularly wide. . In the present invention, the first embodiment is particularly preferred. On the other hand, in the case of the third embodiment, since the organic additive may strongly bind to the metal powder over time, environmental management including storage temperature is required.

상기와 같은 구성을 충족하지 못할 경우에는 만족스러운 결과가 얻어지지 않는다.If the above configuration is not satisfied, satisfactory results are not obtained.

예를 들어 제1~제3 실시형태에서 도전성 페이스트의 상기 소정 성분 중 유황의 함유량이 상기 하한값 미만이면, 소성시 과소결로 인한 악영향을 충분히 방지할 수 없게 된다. 특히 비교적 고온(예를 들면 780℃ 이상)에서 소성했을 경우에 과소결로 인한 악영향이 현저하게 발생하기 쉽다.For example, in the first to third embodiments, if the content of sulfur in the predetermined component of the conductive paste is less than the lower limit, adverse effects due to over-sintering during firing cannot be sufficiently prevented. In particular, when firing at a relatively high temperature (for example, 780°C or higher), adverse effects due to over-sintering are likely to occur remarkably.

또한 제1~제3 실시형태에서 도전성 페이스트의 상기 소정 성분 중 유황의 함유량이 상기 상한값을 초과하면, 소성시 소성막 내에 보이드가 발생하는 것을 충분히 방지할 수 없다. 특히 비교적 저온(예를 들면 750℃ 이하)에서 소성했을 경우 소성막 내에 보이드가 현저하게 발생하기 쉽다.In addition, in the first to third embodiments, when the content of sulfur in the predetermined component of the conductive paste exceeds the above upper limit, the occurrence of voids in the fired film during firing cannot be sufficiently prevented. In particular, when firing at a relatively low temperature (for example, 750°C or less), voids are likely to be remarkably generated in the fired film.

또한 도전성 페이스트 전체의 유황 함유량이 상기 범위 내이더라도 상기 소정 성분 중 유황 함유량이 소정 함유량 조건을 만족하지 않을 경우, 보다 구체적으로는 금속 분말 중에 많은 유황이 포함된 경우에는 금속 분말의 소결 개시 온도 등 소성 거동에 끼치는 영향이 지나치게 크기 때문에 소성막의 치밀성이 저하되어 소성막 내에 보이드가 발생하기 쉽다.In addition, even if the sulfur content of the entire conductive paste is within the above range, when the sulfur content of the predetermined component does not satisfy the predetermined content condition, more specifically, when a large amount of sulfur is contained in the metal powder, the sintering start temperature of the metal powder, etc. Since the influence on the behavior is too great, the compactness of the fired film is lowered, and voids are liable to occur in the fired film.

전술한 바와 같이, 도전성 페이스트의 상기 소정 성분(유리 조성물, 무기 첨가제, 유기 첨가제) 중 유황의 함유량은 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하이면 되는데, 12ppm 이상 200ppm 이하인 것이 바람직하고, 15ppm 이상 100ppm 이하인 것이 특히 바람직하다.As described above, the content of sulfur in the predetermined components (glass composition, inorganic additive, organic additive) of the conductive paste should be 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder, preferably 12 ppm or more and 200 ppm or less, and 15 ppm or more and 100 ppm or less. It is particularly preferred.

이로써 전술한 효과가 보다 현저하게 발휘된다.Thereby, the above-described effect is more remarkably exhibited.

<금속 분말><Metal powder>

본 발명의 도전성 페이스트는 금속 분말을 포함하고, 상기 금속 분말은 구리를 포함한다.The conductive paste of the present invention contains a metal powder, and the metal powder contains copper.

이러한 금속 분말로는 예를 들면 구리로만 이루어진 순구리 분말이나 구리 합금 분말 등을 들 수 있다. 또한 구리 입자를 코어로 하고 그 표면에 산화 구리로 이루어진 박막이나, 구리 이외의 원소를 포함하는 산화물 박막이 피복된 코어-쉘 구조의 금속 분말이어도 된다. 박막은 유리질인 것이 특히 바람직하다. 금속 분말에 대한 유리질 박막의 피복은 예를 들면 일본특허 제3206496호 등에 기재된 방법으로 달성할 수 있다.Examples of such metal powder include pure copper powder or copper alloy powder composed of only copper. Further, it may be a metal powder having a core-shell structure in which a thin film made of copper oxide or an oxide thin film containing an element other than copper is coated on the surface of the copper particle as a core. It is particularly preferred that the thin film is glassy. The coating of the glassy thin film on the metal powder can be achieved, for example, by the method described in Japanese Patent No. 3206496 or the like.

금속 분말이 상기 박막을 구비한 코어-쉘 구조인 것으로 인해, 금속 분말의 산화를 억제하거나 금속 분말의 소결 개시 온도를 제어할 수 있다.Since the metal powder has a core-shell structure having the thin film, oxidation of the metal powder can be suppressed or the sintering start temperature of the metal powder can be controlled.

전술한 산화 구리로 이루어진 박막이나 구리 이외의 원소를 포함하는 산화물 박막에는 유황이 포함되지 않지만, 박막이 유리질인 경우에는 상기 박막 내에 유황이 포함되어도 된다. 유리질 박막은 금속 분말의 산화를 억제할 뿐만 아니라, 소성시에는 연화 유동하여 금속 분말의 소결 조제로도 기능한다. 유리질 박막이 유황을 포함할 경우에는 다른 유리 조성물이나 무기 첨가제, 또는 유기 첨가제에 포함되는 유황과의 합계량이 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하이면 된다.Sulfur is not included in the above-described thin film made of copper oxide or oxide thin film containing elements other than copper, but if the thin film is glassy, sulfur may be contained in the thin film. The glassy thin film not only suppresses oxidation of the metal powder, but also softens and flows during firing, and functions as a sintering aid for the metal powder. When the glassy thin film contains sulfur, the total amount of sulfur contained in other glass compositions, inorganic additives, or organic additives may be 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

금속 분말 중에 포함되는 모든 금속 원소량에 대한 구리 원소(Cu)의 함유량은 50질량% 이상 100질량% 이하인 것이 바람직하고, 80질량% 이상 100질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.The content of the copper element (Cu) relative to the amount of all the metal elements contained in the metal powder is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, and more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less.

본 발명의 금속 분말은 실질적으로 유황을 포함하지 않지만, 불가피한 불순물로서 유황을 포함하는 형태를 제외하지는 않는다. 즉, 본 발명에서 "금속 분말이 실질적으로 유황을 포함하지 않는다"란, 금속 분말에 포함되는 유황의 함유량이 10ppm 미만이고, 7ppm 미만인 것이 보다 바람직하고, 5ppm 미만인 것이 더욱 바람직하다.The metal powder of the present invention does not contain sulfur substantially, but does not exclude a form containing sulfur as an inevitable impurity. That is, in the present invention, "the metal powder substantially does not contain sulfur" means that the content of sulfur contained in the metal powder is less than 10 ppm, more preferably less than 7 ppm, and even more preferably less than 5 ppm.

이로써, 구리를 포함하는 금속 분말 자체에 표면 처리를 한 경우에 비해 소성 거동의 변동이 작고, 구리 페이스트 전체적으로 적당하게 소성 거동을 제어할 수 있다.Thereby, the fluctuation of the firing behavior is small compared to the case where the surface treatment is performed on the metal powder itself containing copper, and the firing behavior can be appropriately controlled as a whole of the copper paste.

금속 분말의 평균 입경(D50)은 특별히 한정되지 않지만, 0.2㎛ 이상 5.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상 4.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.0㎛ 이상 4.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.Although the average particle diameter (D 50 ) of the metal powder is not particularly limited, it is preferably 0.2 µm or more and 5.0 µm or less, more preferably 0.5 µm or more and 4.5 µm or less, and still more preferably 1.0 µm or more and 4.0 µm or less.

또한 본 명세서에서 평균 입경(D50)이란, 특별히 언급이 없는 한, 레이저식 입도 분포 측정장치를 이용해서 측정한 입도 분포의 중량 기준 적산분율(積算分率) 50% 값을 의미하고, 예를 들면 레이저 회절/산란식 입자경 분포 측정장치 LA-960(HORIBA사 제품)을 이용해서 측정함으로써 구할 수 있다.In addition, in the present specification, the average particle diameter (D 50 ) means 50% of the weight-based integrated fraction of the particle size distribution measured using a laser particle size distribution measuring device, unless otherwise noted, for example For example, it can be determined by measuring using a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device LA-960 (manufactured by HORIBA).

금속 분말의 BET 비표면적은 특별히 한정되지 않지만, 0.30㎡/g 이상 1.00㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 0.40㎡/g 이상 0.90㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.50㎡/g 이상 0.80㎡/g 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한 BET 비표면적은 예를 들면 트라이스타 3000(시마즈세이사쿠쇼사 제품)을 이용해서 구할 수 있다.The BET specific surface area of the metal powder is not particularly limited, but it is preferably 0.30 m 2 /g or more and 1.00 m 2 /g or less, more preferably 0.40 m 2 /g or more and 0.90 m 2 /g or less, and 0.50 m 2 /g or more and 0.80 m 2 /g It is more preferable that it is the following. In addition, the BET specific surface area can be obtained using, for example, Tristar 3000 (manufactured by Shimadzu Corporation).

도전성 페이스트 중 금속 분말의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 50.0질량% 이상 80.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 55.0질량% 이상 75.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 60.0질량% 이상 70.0질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.The content of the metal powder in the conductive paste is not particularly limited, but it is preferably 50.0% by mass or more and 80.0% by mass or less, more preferably 55.0% by mass or more and 75.0% by mass or less, and still more preferably 60.0% by mass or more and 70.0% by mass or less. .

이로써, 구리를 포함하는 금속 분말의 기능을 충분히 발휘시키면서 소성막의 도전성을 보다 확실하게 충분히 우수하게 할 수 있다.Thereby, the electric conductivity of the fired film can be made more reliably and sufficiently excellent while sufficiently exhibiting the function of the metal powder containing copper.

또한 본 발명의 도전성 페이스트를 구성하는 금속 분말을 구성하는 복수개의 입자는 서로 동일 또는 균일한 금속 조성을 갖는 금속 입자인 것이 바람직하나, 본 발명의 작용 효과를 저해하지 않는 한 금속 조성이 다른 금속 입자를 포함해도 된다. 예를 들면, 금속 분말은 서로 구리 함유율이 다른 복수종의 입자를 포함해도 된다. 이러한 경우에도 금속 분말 전체적인 구리 함유량은 전술한 조건을 만족하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the plurality of particles constituting the metal powder constituting the conductive paste of the present invention are metal particles having the same or uniform metal composition, but metal particles having different metal compositions may be used as long as the effect of the present invention is not impaired. You may include it. For example, the metal powder may contain a plurality of types of particles having different copper content from each other. Even in such a case, it is preferable that the total copper content of the metal powder satisfies the above-described conditions.

<유리 조성물><Glass composition>

본 발명의 도전성 페이스트에 포함되는 유리 조성물은 그 연화점이 소성 온도 이하라면 어떠한 조성을 가져도 되지만 Pb, Cd 및 Bi를 실질적으로 포함하지 않는 유리 조성인 것이 바람직하다. 예를 들면, 본 발명에서는 산화물 환산했을 때 유리 조성 전체 합계량에 대해 필수 성분으로 SiO2를 2.0질량% 이상 12.0질량% 이하 범위 내, B2O3를 15.0질량% 이상 30.0질량% 이하 범위 내, Al2O3를 2.0질량% 이상 12.0질량% 이하 범위 내에서 포함하고, 기타 임의 성분으로 BaO를 40.0질량% 이상 65.0질량% 이하 범위 내, ZnO를 5.0질량% 이상 50.0질량% 이하 범위 내, TiO2를 0.5질량% 이상 7.0질량% 이하 범위 내, CaO를 3.0질량% 이상 7.5질량% 이하 범위 내, K2O를 1.5질량% 이상 4.0질량% 이하 범위 내, MnO2를 2.5질량% 이상 12.0질량% 이하 범위 내에서 포함하는 유리 조성물을 바람직하게 사용할 수 있다.The glass composition contained in the conductive paste of the present invention may have any composition as long as its softening point is less than or equal to the firing temperature, but it is preferable that it is a glass composition substantially free of Pb, Cd, and Bi. For example, in the present invention, SiO 2 as an essential component with respect to the total amount of the glass composition in terms of oxides is in the range of 2.0% by mass or more and 12.0% by mass or less, and B 2 O 3 is in the range of 15.0% by mass or more and 30.0% by mass or less, Al 2 O 3 is contained within the range of 2.0 mass% or more and 12.0 mass% or less, and BaO as other optional components is 40.0 mass% or more and 65.0 mass% or less, ZnO is 5.0 mass% or more and 50.0 mass% or less, TiO 2 in the range of 0.5% by mass or more and 7.0% by mass or less, CaO in the range of 3.0% by mass or more and 7.5% by mass or less, K 2 O in the range of 1.5% by mass or more and 4.0% by mass or less, and MnO 2 in the range of 2.5% by mass or more and 12.0% by mass A glass composition containing within% or less can be preferably used.

상기 조성의 유리 조성물을 사용했을 경우, 비산화성 분위기 속에서 소성이 이루어지는 경우에도 내산성이 우수하고 강도 불량이나 도금액 침입이 없는 치밀한 전극막을 형성하기가 용이하다.When the glass composition of the above composition is used, it is easy to form a dense electrode film that has excellent acid resistance and does not have poor strength or penetration of a plating solution even when firing is performed in a non-oxidizing atmosphere.

본 발명의 제1 실시형태에서는 유리 조성물 중에 유황이 포함된다. 유리 조성물에 대한 유황 배합은 어떠한 방법을 이용해도 되지만, 일례로 유리 조성물 을 제조할 때 유리를 구성하는 재료와 함께 유황원으로서 예를 들면 BaSO4를 혼합하고 용융, 급랭, 분쇄와 같은 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 이때 유황원은 유황원 중에 포함되는 유황량이 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하가 되도록 칭량된다.In the first embodiment of the present invention, sulfur is contained in the glass composition. Sulfur blending for the glass composition may be performed by any method, for example, when preparing a glass composition, for example, BaSO 4 is mixed as a sulfur source with a material constituting the glass, and a conventional method such as melting, quenching, and grinding. It can be manufactured with. At this time, the sulfur source is weighed so that the amount of sulfur contained in the sulfur source is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

유리 조성물은 예를 들면 전술한 유리질 박막으로서 금속 분말을 피복한 형태로 도전성 페이스트 중에 포함되어도 되지만, 금속 분말로부터 독립된 유리 분말 형태로 포함되어 있는 것이 바람직하다.The glass composition may be contained in the conductive paste in the form of coating a metal powder, for example, as the above-described glassy thin film, but it is preferably contained in the form of a glass powder independent from the metal powder.

이로써 비용면에서 특히 유리해진다.This makes it particularly advantageous in terms of cost.

유리 분말은 예를 들면 입상, 플레이크상, 섬유, 침상, 부정형상 등의 입자가 각각 모인 분말 형태일 수 있다.The glass powder may be in the form of a powder in which particles such as granules, flakes, fibers, needles, and irregular shapes are collected, for example.

이하에서는 도전성 페이스트를 구성하는 유리 조성물이 유리 분말인 경우에 대해 중점적으로 설명한다.Hereinafter, the case where the glass composition constituting the conductive paste is glass powder will be mainly described.

유리 조성물의 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만, 0.1㎛ 이상 4.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.3㎛ 이상 4.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.8㎛ 이상 3.5㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.The average particle diameter of the glass composition is not particularly limited, but it is preferably 0.1 µm or more and 4.5 µm or less, more preferably 0.3 µm or more and 4.0 µm or less, and even more preferably 0.8 µm or more and 3.5 µm or less.

유리 조성물의 BET 비표면적은 특별히 한정되지 않지만, 0.90㎡/g 이상 5.00㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 1.20㎡/g 이상 4.50㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.50㎡/g 이상 4.00㎡/g 이하인 것이 더욱 바람직하다.The BET specific surface area of the glass composition is not particularly limited, but it is preferably 0.90 m 2 /g or more and 5.00 m 2 /g or less, more preferably 1.20 m 2 /g or more and 4.50 m 2 /g or less, and 1.50 m 2 /g or more and 4.00 m 2 /g It is more preferable that it is the following.

도전성 페이스트 중 유리 조성물의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 4.0질량% 이상 20.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 5.0질량% 이상 15.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 6.0질량% 이상 10.0질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.The content of the glass composition in the conductive paste is not particularly limited, but it is preferably 4.0% by mass or more and 20.0% by mass or less, more preferably 5.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, and still more preferably 6.0% by mass or more and 10.0% by mass or less. .

또한 본 발명의 도전성 페이스트를 구성하는 유리 조성물을 구성하는 복수개의 입자는 서로 동일 또는 균일한 유리 조성을 갖는 유리 입자여도 되지만, 소성 거동의 제어나 기재(基材, base material)에 대한 접착성·밀착성을 향상시키는 등의 목적에서 일반적으로 널리 알려진 방법에 따라 조성이나 입경 등이 다른 복수종의 유리 입자를 포함해도 된다.In addition, although the plurality of particles constituting the glass composition constituting the conductive paste of the present invention may be glass particles having the same or uniform glass composition with each other, control of sintering behavior and adhesion/adhesion to a base material For the purpose of improving, and the like, a plurality of types of glass particles having different compositions, particle diameters, etc. may be included according to a generally widely known method.

<유기 비히클><Organic Vehicle>

본 발명에서 도전성 페이스트에 포함되는 유기 비히클은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알코올류(예를 들면 테르피네올, α-테르피네올, β-테르피네올 등), 에스테르류(예를 들면 히드록시기 함유 에스테르류, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노이소부티레이트, 부틸카르비톨아세테이트 등), 에테르류(예를 들면 디프로필렌글리콜-n-프로필에테르 등의 글리콜에테르류 등) 등의 유기 용제에서 선택되는 1종 또는 2종 이상에 대해 셀룰로오스계 수지(예를 들면 에틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스 등), (메타)아크릴계 수지(예를 들면 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등), 에스테르계 수지(예를 들면 로진에스테르 등), 폴리비닐아세탈(예를 들면 폴리비닐부티랄 등) 등의 유기 바인더에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 용해 또는 분산시켜서 사용할 수 있지만, 용도나 도포 방법에 따라서는 유기 비히클이 유기 용제로만 이루어지고 유기 바인더가 필요 없는 경우도 있다.The organic vehicle included in the conductive paste in the present invention is not particularly limited, and examples include alcohols (e.g., terpineol, α-terpineol, β-terpineol, etc.), esters (e.g., hydroxy group). Containing esters, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, butylcarbitol acetate, etc.), ethers (eg glycol ethers such as dipropylene glycol-n-propyl ether, etc.) Cellulose resins (e.g. ethylcellulose, nitrocellulose, etc.), (meth)acrylic resins (e.g. polymethylacrylate, polymethylmethacrylate, etc.) ), ester resins (e.g., rosin ester), polyvinyl acetal (e.g., polyvinyl butyral, etc.) B. Depending on the application method, the organic vehicle may consist only of an organic solvent and may not require an organic binder.

유기 용제는 알코올류(특히 테르피네올) 및 에테르류(특히 디프로필렌글리콜-n-프로필에테르) 중 적어도 한쪽을 포함하는 것이 바람직하고, 양쪽 모두를 포함하는 것이 보다 바람직하다.The organic solvent preferably contains at least one of alcohols (especially terpineol) and ethers (especially dipropylene glycol-n-propyl ether), and more preferably contains both.

또한 유기 바인더로는 (메타)아크릴계 수지를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to include a (meth)acrylic resin as the organic binder.

도전성 페이스트 중 유기 비히클의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 10.0질량% 이상 40.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 15.0질량% 이상 35.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20.0질량% 이상 30.0질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.Although the content of the organic vehicle in the conductive paste is not particularly limited, it is preferably 10.0% by mass or more and 40.0% by mass or less, more preferably 15.0% by mass or more and 35.0% by mass or less, and still more preferably 20.0% by mass or more and 30.0% by mass or less. .

도전성 페이스트 중 상기 유기 용매의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 7.0질량% 이상 30.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 10.0질량% 이상 28.0질량% 이하 인 것이 보다 바람직하고, 14.0질량% 이상 25.0질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.The content of the organic solvent in the conductive paste is not particularly limited, but it is preferably 7.0% by mass or more and 30.0% by mass or less, more preferably 10.0% by mass or more and 28.0% by mass or less, and furthermore 14.0% by mass or more and 25.0% by mass or less. desirable.

또한 도전성 페이스트 중 상기 유기 바인더의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 1.0질량% 이상 15.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 2.0질량% 이상 10.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0질량% 이상 8.0질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.In addition, the content of the organic binder in the conductive paste is not particularly limited, but it is preferably 1.0% by mass or more and 15.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or more and 10.0% by mass or less, furthermore 3.0% by mass or more and 8.0% by mass or less. desirable.

<무기 첨가제><Inorganic additives>

도전성 페이스트는 전술한 각 성분과는 다른 성분으로서, 유황을 포함하는 무기 첨가제를 포함해도 된다. 이 때, 무기 첨가제의 첨가량은 무기 첨가제 내에 포함되는 유황량이 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하의 범위가 되도록 칭량된다.The conductive paste is a component different from each of the aforementioned components, and may contain an inorganic additive containing sulfur. At this time, the amount of the inorganic additive added is weighed so that the amount of sulfur contained in the inorganic additive is in the range of 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

이러한 무기 첨가제를 사용함으로써, 예를 들면 상기 무기 첨가제의 첨가량을 조정함으로써, 유리 조성물 중 유황 함유량을 조정하지 않고 도전성 페이스트 내 금속 분말에 대한 유황 함유량을 바람직하게 조정할 수 있다. 그 결과, 예를 들면 입수가 용이한 유리 조성물을 도전성 페이스트 제조에 바람직하게 사용할 수 있다.By using such an inorganic additive, for example, by adjusting the addition amount of the inorganic additive, the sulfur content of the metal powder in the conductive paste can be preferably adjusted without adjusting the sulfur content in the glass composition. As a result, for example, an easily available glass composition can be preferably used for producing a conductive paste.

유황을 포함하는 무기 첨가제는 도전성 페이스트 내에 용해된 상태로 존재해도 되지만, 불용성 성분으로 포함되는 것이 바람직하다.The inorganic additive containing sulfur may be present in a dissolved state in the conductive paste, but is preferably contained as an insoluble component.

이로써, 예를 들면 도전성 페이스트 보존시에 뜻하지 않게 금속 분말과 반응하는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.Thereby, it is possible to more effectively prevent accidental reaction with the metal powder during storage of the conductive paste, for example.

유황을 포함하는 무기 첨가제로는 예를 들면 황산염, 아황산염, 과황산염, 티오 황산, 금속 황화물 등을 들 수 있지만, 황산염이 바람직하다.Examples of the inorganic additive containing sulfur include sulfate, sulfite, persulfate, thiosulfuric acid, and metal sulfide, but sulfates are preferable.

황산염은 각종 무기 첨가제 중에서도 도전성 페이스트 소성시에 유리가 유동 할 때 유리에 대해 비교적 용해되기 쉬운 성분이다. 따라서 무기 첨가제로 황산염을 사용했을 경우, 전술한 효과가 보다 현저하게 발휘된다.Among various inorganic additives, sulfate is a component that is relatively easily soluble in glass when the glass flows during firing of the conductive paste. Therefore, when a sulfate salt is used as an inorganic additive, the above-described effect is more remarkably exhibited.

황산염으로는 예를 들면 황산 바륨, 황산 마그네슘, 황산 칼슘, 황산 알루미늄, 황산 나트륨, 황산 칼륨, 황산 나트륨 칼륨, 황산 암모늄 등을 들 수 있다. 이 중에서도 황산 바륨이 바람직하다.Examples of the sulfate salt include barium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, aluminum sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium potassium sulfate, and ammonium sulfate. Among these, barium sulfate is preferable.

이로써 전술한 효과가 보다 현저하게 발휘된다. 또한 황산 바륨은 통상적인 조건(예를 들면 도전성 페이스트가 보존되는 0℃ 이상 40℃ 이하 등의 조건)에서는 화학적 안정성이 높고 난용성 성분이며 뜻하지 않게 금속 분말과 반응하기 어려운 성분이다. 또한 황산 바륨은 비교적 저렴하면서 용이하고도 안정적으로 입수할 수 있는 물질이어서, 도전성 페이스트의 안정적 공급, 생산 비용 절감 등의 관점에서도 바람직하다.Thereby, the above-described effect is more remarkably exhibited. In addition, barium sulfate is a highly chemically stable and poorly soluble component under normal conditions (eg, 0°C or more and 40°C or less in which the conductive paste is stored), and is a component that is difficult to unexpectedly react with the metal powder. In addition, since barium sulfate is a material that is relatively inexpensive and can be easily and stably obtained, it is also preferable from the viewpoint of stable supply of conductive paste and reduction in production cost.

도전성 페이스트 내 무기 첨가제는 소경 분말인 것이 유리 조성물에 대해 유황이 보다 들어가기 쉬우며, 특별히 한정되지 않지만 평균 입경(D50)이 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 나아가서는 0.1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 입수 용이성도 고려했을 경우, 평균 입경은 0.01㎛ 이상 0.05㎛ 이하인 것이 가장 바람직하다.As for the inorganic additive in the conductive paste, a small-diameter powder is more likely to contain sulfur in the glass composition, and although it is not particularly limited, the average particle diameter (D 50 ) is preferably 0.5 µm or less, and more preferably 0.1 µm or less. When the availability is also considered, the average particle diameter is most preferably 0.01 µm or more and 0.05 µm or less.

<유기 첨가제><Organic additives>

도전성 페이스트는 전술한 각 성분과는 다른 성분으로, 유황을 포함하는 유기 첨가제를 포함해도 된다. 이 때, 유기 첨가제 첨가량은 유기 첨가제 내에 포함되는 유황량이 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하의 범위가 되도록 칭량된다.The conductive paste is a component different from each of the aforementioned components, and may contain an organic additive containing sulfur. At this time, the amount of the organic additive added is weighed so that the amount of sulfur contained in the organic additive is in the range of 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.

이러한 유기 첨가제를 사용함으로써, 예를 들면 상기 유기 첨가제의 첨가량을 조정함으로써, 유리 조성물 내 유황 함유량을 조정하지 않고 도전성 페이스트 내 금속 분말에 대한 유황 함유량을 바람직하게 조정할 수 있다. 그 결과, 예를 들면 입수가 용이한 유리 조성물을 도전성 페이스트 제조에 바람직하게 사용할 수 있다.By using such an organic additive, for example, by adjusting the amount of the organic additive added, the sulfur content of the metal powder in the conductive paste can be preferably adjusted without adjusting the sulfur content in the glass composition. As a result, for example, an easily available glass composition can be preferably used for producing a conductive paste.

유황을 포함하는 유기 첨가제는 도전성 페이스트 내에 용해된 상태로 존재해도 되고, 불용성 성분으로 포함되어도 된다.The organic additive containing sulfur may be present in a dissolved state in the conductive paste, or may be included as an insoluble component.

유황을 포함하는 유기 첨가제로는 예를 들면 티올기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다.As an organic additive containing sulfur, a compound having a thiol group, etc. are mentioned, for example.

티올기를 갖는 화합물(유기 첨가제)로는 예를 들면 도데칸티올 등의 티올류(메르캅토알칸 화합물), 메르캅토에탄올 등의 메르캅토알코올 화합물(OH기 및 SH기 양쪽 관능기를 갖는 화합물) 등을 들 수 있다.Examples of compounds having a thiol group (organic additives) include thiols such as dodecanethiol (mercaptoalkane compounds), mercaptoalcohol compounds such as mercaptoethanol (compounds having both functional groups of OH and SH groups), and the like. I can.

<기타 성분><Other ingredients>

도전성 페이스트는 전술한 성분 이외에 다른 성분을 포함해도 된다. 예를 들면, 일반적인 도전성 페이스트에 첨가되는 가소제나 소포제, 고급 지방산이나 지방산 에스테르계 등의 분산제, 레벨링제, 안정제, 밀착 촉진제, 계면 활성제 등을 들 수 있지만, 모두 성분 중에 유황이 포함되지 않는 것이 바람직하다.The conductive paste may contain other components other than the above-described components. For example, plasticizers and defoaming agents added to general conductive pastes, dispersants such as higher fatty acids or fatty acid esters, leveling agents, stabilizers, adhesion promoters, surfactants, etc. are exemplified, but it is preferable that sulfur is not contained in all components. Do.

[도전성 페이스트의 용도][Use of conductive paste]

본 발명의 도전성 페이스트는 일반적으로 널리 알려진 방법으로 도포, 소성함으로써 도전성을 갖는 부위를 형성하는 데에 사용된다. 그 용도는 특별히 한정되지 않지만, 특히 적층 세라믹 커패시터나 적층 세라믹 인덕터, 적층 세라믹 액추에이터와 같은 적층 세라믹 전자부품의 내부 도체(내부 전극)나 단자 전극 형성에 적합하다.The conductive paste of the present invention is generally used to form a conductive portion by applying and firing by a widely known method. The application is not particularly limited, but is particularly suitable for forming internal conductors (internal electrodes) and terminal electrodes of multilayer ceramic electronic components such as multilayer ceramic capacitors, multilayer ceramic inductors, and multilayer ceramic actuators.

도전성 페이스트 도포는 원하는 기체(基體, base body)에 대해 예를 들면 스크린 인쇄, 전사 인쇄, 디핑, 브러쉬 도포, 디스펜서를 이용한 방법 등으로 실시하고, 그 후 건조, 소성한다.Conductive paste coating is performed on a desired base body by, for example, screen printing, transfer printing, dipping, brush application, or a method using a dispenser, followed by drying and firing.

도전성 페이스트의 건조 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 100℃ 이상 200℃ 이하로 할 수 있다. 또한 소성 온도(피크 온도)도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 600℃ 이상 900℃ 이하이고, 바람직하게는 700℃ 이상 880℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 730℃ 이상 850℃ 이하이다.The drying temperature of the conductive paste is not particularly limited, but may be, for example, 100°C or more and 200°C or less. Further, the firing temperature (peak temperature) is also not particularly limited, but is, for example, 600°C or more and 900°C or less, preferably 700°C or more and 880°C or less, and more preferably 730°C or more and 850°C or less.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to this.

실시예Example

이하에 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 다음 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한 이하의 설명에서 특별히 온도 조건, 습도 조건을 제시하지 않은 처리는 실온(25℃), 상대 습도 50%에서 실시한 것이다. 또한 각종 측정 조건에 대해서도 특히 온도 조건, 습도 조건을 제시하지 않은 것은 실온(25℃), 상대 습도 50%에서의 수치이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the following examples. In addition, in the following description, the treatment in which no particular temperature or humidity conditions are indicated is performed at room temperature (25° C.) and 50% relative humidity. In addition, for various measurement conditions, in particular, the temperature and humidity conditions are not indicated are the values at room temperature (25°C) and 50% relative humidity.

[1] 도전성 페이스트 제조[1] Manufacture of conductive paste

(사전 준비)(Preliminaries)

먼저 금속 분말로서 평균 입경 D50: 2.7㎛, BET 비표면적: 0.65㎡/g의 플레이크상 구리 분말을 준비하였다. 또한 이 구리 분말은 구리 이외의 금속 원소를 실질적으로 포함하지 않는 단일 금속(순구리) 분말이며 유황도 실질적으로 포함되지 않는다.First, as a metal powder, a flake-like copper powder having an average particle diameter D 50 : 2.7 μm and a BET specific surface area: 0.65 m 2 /g was prepared. Further, this copper powder is a single metal (pure copper) powder that does not substantially contain metal elements other than copper, and does not contain sulfur substantially.

또한 유리 조성물로는 기본 조성으로 3종류를 준비하였다. 유리 조성물 A, B 및 C는 각각 산화물 환산으로 표 1에 기재한 산화물 조성을 기본 조성으로 해서 각 유리 원료를 조합하고 백금 도가니를 이용해서 1,200℃에서 용융하고, 공랭 또는 급랭한 후 평균 입경 D50이 2.1㎛가 될 때까지 분쇄해서 얻은 것이다.In addition, as a glass composition, three types were prepared as a basic composition. Glass compositions A, B, and C are each in terms of oxide, using the oxide composition shown in Table 1 as the basic composition, combining each glass raw material, melting at 1,200°C using a platinum crucible, air cooling or rapid cooling, and then having an average particle diameter of D 50 or less . It was obtained by pulverizing until it became 2.1 μm.

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또한 유리 조성물에 유황을 더 첨가할 경우, 유리 조성물 A 및 유리 조성물 B에 대해서는 유황원으로서 황산 바륨(BaSO4)을 표 1에 기재된 상기 유리 원료에 대해 외부도입 성분(바꿔 말하면, 표 1에 기재된 유리 원료의 합계를 100질량%로 해서 더 추가한 성분)으로 첨가했지만, 그 때 Ba 성분이 유리 조성으로 증가하기 때문에 그만큼 기본 조성에 대한 Ba 원료의 사용량을 조정함으로써 유리 조성물 A 및 유리 조성물 B의 기본 조성은 바꾸지 않고 유황 함유량만 바뀌게 하였다. 또한 유리 조성물 C에 대해 유황을 첨가할 경우에는 유황원으로서 황산 칼륨(K2SO4)을 사용해서 K 원료의 사용량을 조정한 것 외에는 동일하게 해서 유황 함유량만 바뀌게 하였다.In addition, when additional sulfur is added to the glass composition, barium sulfate (BaSO 4 ) as a sulfur source for the glass composition A and the glass composition B is used as an external component for the glass raw material described in Table 1 (in other words, as shown in Table 1). Glass composition A and glass composition B were added by adjusting the amount of Ba raw material used relative to the basic composition accordingly, because the Ba component increases to the glass composition at that time. The basic composition was not changed, only the sulfur content was changed. In addition, when sulfur was added to the glass composition C, only the sulfur content was changed in the same manner except that potassium sulfate (K 2 SO 4) was used as the sulfur source to adjust the amount of the K raw material.

유기 바인더로는 VL-7501(미쓰비시 케미컬사 제품), 다이야날 MB-2677(미쓰비시 케미컬사 제품), 및 다이야날 BR-105(미쓰비시 케미컬사 제품)를 1:5:1 질량비로 혼합한 혼합 수지(아크릴 수지)를 준비하였다. As an organic binder, VL-7501 (manufactured by Mitsubishi Chemical), Diamondal MB-2677 (manufactured by Mitsubishi Chemical), and Diamondal BR-105 (manufactured by Mitsubishi Chemical) were mixed in a 1:5:1 mass ratio. (Acrylic resin) was prepared.

유기 용제로는 테르피네올(오가와 코료사 제품, EK 테르피네올)과 글리콜에테르(다우 케미컬 니혼사 제품: 다와놀 DPnP 글리콜에테르)를 8:2 질량비로 혼합한 혼합 용제를 준비하였다. As an organic solvent, a mixed solvent was prepared in which terpineol (manufactured by Ogawa Koryo Corporation, EK Terpineol) and glycol ether (manufactured by Dow Chemical Nippon Corporation: Dawanol DPnP glycol ether) were mixed in an 8:2 mass ratio.

또한 유황을 포함하는 무기 첨가제로서 평균 입경(D50)이 0.5㎛인 BaSO4 분말을 준비하고, 유기 첨가제로서 메르캅토에탄올, 도데칸티올, 디메틸술폭시드를 준비하였다. In addition, BaSO 4 powder having an average particle diameter (D 50 ) of 0.5 μm was prepared as an inorganic additive containing sulfur, and mercaptoethanol, dodecanethiol, and dimethyl sulfoxide were prepared as organic additives.

(실시예 1)(Example 1)

금속 분말; 유황 성분을 첨가한 유리 조성물 A; 유기 바인더; 및 유기 용제를 65:9:5:21의 질량비로 혼합한 후 롤 밀로 혼합 반죽하여 도전성 페이스트를 제조하였다. 또한 상기 도전 페이스트 내에서 유리 조성물은 유리 분말로 포함되어 있었다.Metal powder; Glass composition A to which a sulfur component was added; Organic binders; And an organic solvent in a mass ratio of 65:9:5:21, and then kneaded with a roll mill to prepare a conductive paste. Further, in the conductive paste, the glass composition was contained as a glass powder.

또한 유황 함유량을 탄소·유황 분석장치 EMIA-320V(HORIBA사 제품)로 확인한 결과, 실시예 1의 유황 함유량은 금속 분말에 대해 198ppm이었다.Further, as a result of confirming the sulfur content with a carbon-sulfur analyzer EMIA-320V (manufactured by HORIBA), the sulfur content in Example 1 was 198 ppm based on the metal powder.

(실시예 2~7)(Examples 2 to 7)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 2에 기재한 값이 되도록 상기 유리 조성물 A에 대한 유황 성분의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of the sulfur component added to the glass composition A was changed so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 2.

(실시예 8)(Example 8)

유리 조성물 A에 유황 성분을 첨가하지 않고, 무기 첨가제로서 BaSO4 분말 을 첨가한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that a sulfur component was not added to the glass composition A and BaSO 4 powder was added as an inorganic additive.

BaSO4 분말 첨가에 따른 유황 함유량은 금속 분말에 대해 115ppm이었다.The sulfur content according to the addition of BaSO 4 powder was 115 ppm for the metal powder.

(실시예 9~11)(Examples 9 to 11)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 2에 기재한 값이 되도록 상기 BaSO4 분말의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 8과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 8, except that the addition amount of the BaSO 4 powder was changed so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 2.

(실시예 12)(Example 12)

BaSO4 분말 대신 메르캅토에탄올을 첨가한 것 외에는 실시예 8과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 8, except that mercaptoethanol was added instead of BaSO 4 powder.

메르캅토에탄올 첨가에 따른 유황 함유량은 금속 분말에 대해 115ppm이었다.The sulfur content according to the addition of mercaptoethanol was 115 ppm based on the metal powder.

(실시예 13~15)(Examples 13 to 15)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 2에 기재한 값이 되도록 상기 메르캅토에탄올의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 12와 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 12 except that the amount of mercaptoethanol was changed so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 2.

(실시예 16)(Example 16)

메르캅토에탄올 대신 도데칸티올을 사용한 것 외에는 상기 실시예 12와 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 12, except that dodecanethiol was used instead of mercaptoethanol.

(실시예 17~19)(Examples 17-19)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 2에 기재한 값이 되도록 상기 도데칸티올의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 16과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 16 except that the amount of dodecanethiol was changed so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 2.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

유리 조성물 A에 유황 성분을 첨가하지 않은 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다. 또한 비교예 1에는 유황을 포함하는 무기 첨가제도 유기 첨가제도 첨가되지 않았다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1, except that a sulfur component was not added to the glass composition A. In addition, neither an inorganic additive containing sulfur nor an organic additive was added to Comparative Example 1.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 381ppm이 되도록 상기 유리 조성물 A에 대한 유황 성분의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the sulfur component added to the glass composition A was changed so that the sulfur content of the metal powder was 381 ppm.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 9ppm이 되도록 상기 메르캅토에탄올의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 12와 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 12 except that the amount of mercaptoethanol was changed so that the sulfur content of the metal powder was 9 ppm.

(비교예 4~5)(Comparative Examples 4-5)

메르캅토에탄올 대신 디메틸술폭시드를 사용하고, 금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 2에 기재한 값이 되도록 상기 디메틸술폭시드의 첨가량을 조정한 것 외에는 상기 실시예 12와 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 12, except that dimethyl sulfoxide was used instead of mercaptoethanol, and the amount of dimethyl sulfoxide was adjusted so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 2.

(비교예 6)(Comparative Example 6)

금속 분말에 대한 유황 함유량이 653ppm이 되도록 상기 유리 조성물 A에 대한 유황 성분의 첨가량을 변경한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다.A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of the sulfur component added to the glass composition A was changed so that the sulfur content of the metal powder was 653 ppm.

[2] 평가[2] Evaluation

[2-1] 750℃ 소성[2-1] 750℃ firing

먼저, 상기 각 실시예 및 각 비교예의 도전성 페이스트를 사용해서 3.2×2.5mm 사이즈 세라믹 칩 부품의 단면에 대해 건조 후 막 두께가 165㎛가 되도록 도포 인쇄하고, 150℃에서 10분간 건조한 후 피크 온도가 750℃가 되도록 온도 제어한 소성로에서 70분간 소성함으로써 소성체를 얻었다.First, using the conductive pastes of each of the above examples and each of the comparative examples, after drying the cross-section of a ceramic chip component having a size of 3.2 × 2.5 mm, coating and printing so that the film thickness is 165 μm, and after drying at 150° C. for 10 minutes, the peak temperature is A fired body was obtained by firing for 70 minutes in a firing furnace controlled at a temperature of 750°C.

그 후, 상기 소성체에 대해 가속 전압 5kV, 측정 시간 100초, 배율 200배 조건으로 Quantax75(Bruker사 제품)를 이용한 EDX 분석을 실시하고 소성막 중앙부의 유리 들뜸량(Si량)을 측정하여 다음 기준에 따라 과소결성을 평가하였다.Thereafter, EDX analysis using Quantax75 (manufactured by Bruker) was performed on the fired body under the conditions of an acceleration voltage of 5 kV, a measurement time of 100 seconds, and a magnification of 200 times, and the amount of glass lift (Si amount) at the center of the fired film was measured. The undersinterability was evaluated according to the criteria.

A : 유리 들뜸량이 15% 미만.A: The glass lifting amount is less than 15%.

B : 유리 들뜸량이 15% 이상 20% 미만.B: The glass lifting amount is 15% or more and less than 20%.

C : 유리 들뜸량이 20% 이상.C: The glass lifting amount is 20% or more.

이어서 상기 소성체를 연마하고 TM-4000(히타치 하이테크사 제품)을 이용해서 소성막의 대략 중앙 부근의 단면 SEM 이미지를 촬영하고 소성막 내 보이드(공극) 면적을 산출하여 다음 기준에 따라 소성막의 치밀성을 평가하였다.Next, the fired body was polished, and a cross-sectional SEM image of the fired film was taken using TM-4000 (manufactured by Hitachi Hi-Tech), and the void (void) area in the fired film was calculated according to the following criteria. The compactness was evaluated.

A : 치밀도가 99% 이상(공극률이 1% 이하).A: Density is 99% or more (porosity is 1% or less).

B : 치밀도가 98% 이상 99% 미만(공극률이 1% 초과 2% 이하).B: Density is 98% or more and less than 99% (porosity is more than 1% and less than 2%).

C : 치밀도가 98% 미만(공극률이 2% 초과).C: Density is less than 98% (porosity is more than 2%).

[2-2] 780℃ 소성[2-2] Firing at 780℃

소성시 피크 온도를 780℃로 한 것 외에는 동일한 방법으로 실시예 1~19 및 비교예 1~6에서 소성체를 제작하고 과소결성과 치밀성을 평가하였다.The fired bodies were prepared in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6 by the same method except that the peak temperature during firing was set to 780°C, and undersintering and compactness were evaluated.

이 결과를 표 2에 정리하였다.These results are summarized in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

[3] 도전성 페이스트 제조[3] Manufacture of conductive paste

(실시예 20~24, 비교예 7~8)(Examples 20 to 24, Comparative Examples 7 to 8)

유리 조성물로서 금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 3에 기재한 값이 되도록 BaSO4를 첨가한 유리 조성물 B를 사용하고, 금속 분말, 유리 조성물 B, 유기 바인더 및 유기 용제의 질량비를 66:10:6:18로 혼합한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다. As the glass composition, a glass composition B to which BaSO 4 was added so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 3 was used, and the mass ratio of the metal powder, the glass composition B, the organic binder and the organic solvent was 66:10:6. A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1 except for mixing at :18.

(실시예 25~29, 비교예 9~10)(Examples 25 to 29, Comparative Examples 9 to 10)

유리 조성물로서 금속 분말에 대한 유황 함유량이 표 3에 기재한 값이 되도록 K2SO4를 첨가한 유리 조성물 C를 사용하고, 금속 분말, 유리 조성물 C, 유기 바인더 및 유기 용제의 질량비를 69:7:5:19로 혼합한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일하게 도전성 페이스트를 제조하였다. As the glass composition, a glass composition C to which K 2 SO 4 was added so that the sulfur content of the metal powder became the value shown in Table 3 was used, and the mass ratio of the metal powder, the glass composition C, the organic binder and the organic solvent was 69:7. A conductive paste was prepared in the same manner as in Example 1, except for mixing at :5:19.

[4] 평가[4] Evaluation

[4-1] 소성[4-1] firing

실시예 20~29, 비교예 7~10의 도전성 페이스트를 사용한 것 외에는 상기와 동일하게 750℃ 및 780℃의 피크 온도에서 소성하여 소성체를 제작하여 과소결성과 치밀성을 평가하였다.Except for using the conductive pastes of Examples 20 to 29 and Comparative Examples 7 to 10, a fired body was produced by firing at peak temperatures of 750°C and 780°C in the same manner as above to evaluate undersintering and compactness.

또한 소성시 피크 온도를 830℃로 한 것 외에는 상기와 동일하게 실시예 1~7, 실시예 20~29, 비교예 2, 비교예 6~10에서 소성체를 제작하여 과소결성과 치밀성을 평가하였다.In addition, fired bodies were prepared in Examples 1 to 7, Examples 20 to 29, Comparative Examples 2, and 6 to 10 in the same manner as above except that the peak temperature during firing was set to 830°C to evaluate undersintering and compactness. .

이 결과들을 표 3에 정리하였다.These results are summarized in Table 3.

한편, 유리 조성물에 대한 유황 첨가 효과를 대비하기 위해 표 3의 실시예 1~7, 비교예 2, 비교예 6에 관한 일부 평가 결과는 표 2와 중복된다.On the other hand, in order to prepare the effect of adding sulfur to the glass composition, some evaluation results of Examples 1 to 7, Comparative Example 2, and Comparative Example 6 in Table 3 are duplicated with Table 2.

Figure pct00003
Figure pct00003

표 2 및 표 3으로부터 명백하듯이, 본 발명의 도전성 페이스트는 과소결로 인한 악영향이 생기기 어렵고, 소성막의 유리 들뜸이 효과적으로 방지되는 동시에 소성막의 보이드 발생도 효과적으로 억제되기 때문에 충분히 넓은 소성 윈도우가 달성됨을 알 수 있다. 반면, 비교예에서는 만족스러운 결과가 얻어지지 않았다.As is apparent from Tables 2 and 3, the conductive paste of the present invention is unlikely to have adverse effects due to over-sintering, and since the glass lift of the fired film is effectively prevented and the occurrence of voids in the fired film is effectively suppressed, a sufficiently wide firing window is achieved. You can see that it is. On the other hand, in the comparative example, satisfactory results were not obtained.

또한 금속 분말로서 은을 2질량% 포함하는 구리 합금제 분말을 사용한 것 외에는 상기 실시예 및 상기 비교예와 동일한 방법으로 도전성 페이스트를 제조하고, 또한 금속 분말의 평균 입경을 0.2㎛ 이상 5.0㎛ 이하 범위 내, 금속 분말의 BET 비표면적을 0.30㎡/g 이상 1.00㎡/g 이하 범위 내, 유리 조성물로서 유리 분말의 평균 입경을 0.1㎛ 이상 4.5㎛ 이하 범위 내, 유리 조성물의 BET 비표면적을 0.90㎡/g 이상 5.00㎡/g 이하 범위 내, 도전성 페이스트 중 금속 분말의 함유량을 50.0질량% 이상 80.0질량% 이하 범위 내, 도전성 페이스트 중 유리 조성물의 함유량을 4.0질량% 이상 20.0질량% 이하 범위 내, 도전성 페이스트 중 유기 비히클의 함유량을 10.0질량% 이상 40.0질량% 이하 범위 내, 도전성 페이스트 중 유기 용매의 함유량을 7.0질량% 이상 30.0질량% 이하 범위 내, 도전성 페이스트 중 유기 바인더의 함유량을 1.0질량% 이상 15.0질량% 이하 범위 내에서 다양하게 변경한 것 외에는 상기 실시예 및 상기 비교예와 동일하게 도전성 페이스트를 제조하여 상기와 동일한 평가를 실시한 결과, 상기와 동일한 결과가 얻어졌다.In addition, a conductive paste was prepared in the same manner as in Examples and Comparative Examples, except that a copper alloy powder containing 2% by mass of silver was used as the metal powder, and the average particle diameter of the metal powder was in the range of 0.2 µm or more and 5.0 µm or less. Inside, the BET specific surface area of the metal powder is within the range of 0.30 m2/g or more and 1.00 m2/g or less, the average particle diameter of the glass powder as a glass composition is within the range of 0.1 μm or more and 4.5 μm or less, and the BET specific surface area of the glass composition is 0.90 m2/ In the range of g or more and 5.00 m 2 /g or less, the content of the metal powder in the conductive paste is 50.0 mass% or more and 80.0 mass% or less, the content of the glass composition in the conductive paste is 4.0 mass% or more and 20.0 mass% or less The content of the organic vehicle in the range is 10.0% by mass or more and 40.0% by mass or less, the content of the organic solvent in the conductive paste is 7.0% by mass or more and 30.0% by mass or less, and the content of the organic binder in the conductive paste is 1.0% by mass or more and 15.0% by mass. Except for various changes within the range of% or less, a conductive paste was prepared in the same manner as in the above Examples and Comparative Examples, and the same evaluation as described above was performed. As a result, the same results as above were obtained.

본 발명의 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 및 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 유리 조성물이 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S) 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 무기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 무기 첨가제가 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S)의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 도전성 페이스트는 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 유기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서, 상기 유기 첨가제가 티올기를 가지며, 상기 유기 첨가제 중 유황(S) 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 한다. 따라서 구리를 포함하는 금속 분말 단체의 소성 거동을 적당하게 제어하고, 그 결과 소성 윈도우가 넓고 소성 후 보이드나 유리 들뜸과 같은 문제가 발생하기 어려운 도전성 페이스트를 제공할 수 있다. 따라서 본 발명의 도전성 페이스트는 산업상 이용 가능성이 있다. The conductive paste of the present invention comprises a metal powder containing copper; Glass composition; And an organic vehicle, wherein the glass composition contains sulfur (S), and the sulfur (S) content is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder. In addition, the conductive paste of the present invention includes a metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And an inorganic additive, wherein the inorganic additive contains sulfur (S), and the content of the sulfur (S) is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder. In addition, the conductive paste of the present invention includes a metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And a conductive paste containing an organic additive, wherein the organic additive has a thiol group, and the content of sulfur (S) in the organic additive is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder. Accordingly, it is possible to appropriately control the firing behavior of a single metal powder containing copper, and as a result, a conductive paste having a wide firing window and less likely to cause problems such as voids or glass lift after firing can be provided. Therefore, the conductive paste of the present invention has industrial applicability.

Claims (6)

 구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 및 유기 비히클을 포함하는 도전성 페이스트로서,
상기 유리 조성물이 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S)의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
Metal powder containing copper; Glass composition; And as a conductive paste containing an organic vehicle,
The conductive paste, wherein the glass composition contains sulfur (S), and the content of the sulfur (S) is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.
구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 무기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서,
상기 무기 첨가제가 유황(S)을 포함하고, 상기 유황(S)의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
Metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And as a conductive paste containing an inorganic additive,
The inorganic additive contains sulfur (S), and the content of the sulfur (S) is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.
청구항 2에 있어서,
상기 무기 첨가제가 황산염인 도전성 페이스트.
The method according to claim 2,
The conductive paste in which the inorganic additive is a sulfate.
구리를 포함하는 금속 분말; 유리 조성물; 유기 비히클; 및 유기 첨가제를 포함하는 도전성 페이스트로서,
상기 유기 첨가제가 티올기를 가지며, 상기 유기 첨가제 중 유황(S)의 함유량이 상기 금속 분말에 대해 10ppm 이상 370ppm 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
Metal powder containing copper; Glass composition; Organic vehicle; And as a conductive paste containing an organic additive,
The organic additive has a thiol group, and the content of sulfur (S) in the organic additive is 10 ppm or more and 370 ppm or less with respect to the metal powder.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 분말이 구리 분말인 도전성 페이스트.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The conductive paste in which the metal powder is copper powder.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 분말에 포함되는 유황(S)의 함유량이 10ppm 미만인 도전성 페이스트.
The method according to any one of claims 1 to 5,
A conductive paste in which the content of sulfur (S) contained in the metal powder is less than 10 ppm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230011544A (en) * 2021-07-13 2023-01-25 (주)창성 Cupper paste having branch shape and the ceramic product using thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7434407B2 (en) 2022-04-25 2024-02-20 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Paste for external electrodes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072091A (en) * 2011-09-26 2013-04-22 Hitachi Cable Ltd Metal microparticle and method for producing the same, metal paste containing the metal microparticle, and metal coat made of the metal paste
JP2014005491A (en) 2012-06-22 2014-01-16 Murata Mfg Co Ltd Method for producing metal powder, metal powder, conductive paste and laminated ceramic electronic component
JP2014007347A (en) * 2012-06-26 2014-01-16 Noritake Co Ltd Paste composition for solar battery electrodes
JP2016033850A (en) 2014-07-30 2016-03-10 Jx日鉱日石金属株式会社 Conductive paste and manufacturing method therefor
CN106024095A (en) * 2016-05-25 2016-10-12 苏州晶银新材料股份有限公司 Anaerobic glass conductive paste of solar cell
KR20180059809A (en) * 2015-10-01 2018-06-05 쇼에이 가가쿠 가부시키가이샤 Method of forming a terminal electrode of a conductive paste and a multilayer ceramic part

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308803A (en) * 1987-01-09 1988-12-16 Hitachi Ltd Conductive paste and electronic circuit parts using it and its manufacture
JPH05242725A (en) * 1992-02-27 1993-09-21 Taiyo Yuden Co Ltd Conductive paste
JP3206496B2 (en) * 1997-06-02 2001-09-10 昭栄化学工業株式会社 Metal powder and method for producing the same
JP4789392B2 (en) * 2002-11-22 2011-10-12 京セラ株式会社 Manufacturing method of ceramic laminate
JP4291857B2 (en) * 2007-01-24 2009-07-08 三ツ星ベルト株式会社 Copper conductor paste, conductor circuit board and electronic components
JP4807581B2 (en) * 2007-03-12 2011-11-02 昭栄化学工業株式会社 Nickel powder, method for producing the same, conductor paste, and multilayer ceramic electronic component using the same
TWI421882B (en) * 2009-06-08 2014-01-01 Daiken Chemical Co Ltd Barium titanate powder, nickel paste, preparation method and laminated ceramic capacitors
WO2013018408A1 (en) * 2011-07-29 2013-02-07 株式会社ノリタケカンパニーリミテド Conductive paste composition for solar cells
JP2016115448A (en) * 2014-12-11 2016-06-23 株式会社村田製作所 Conductive paste and ceramic electronic component

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072091A (en) * 2011-09-26 2013-04-22 Hitachi Cable Ltd Metal microparticle and method for producing the same, metal paste containing the metal microparticle, and metal coat made of the metal paste
JP2014005491A (en) 2012-06-22 2014-01-16 Murata Mfg Co Ltd Method for producing metal powder, metal powder, conductive paste and laminated ceramic electronic component
JP2014007347A (en) * 2012-06-26 2014-01-16 Noritake Co Ltd Paste composition for solar battery electrodes
JP2016033850A (en) 2014-07-30 2016-03-10 Jx日鉱日石金属株式会社 Conductive paste and manufacturing method therefor
KR20180059809A (en) * 2015-10-01 2018-06-05 쇼에이 가가쿠 가부시키가이샤 Method of forming a terminal electrode of a conductive paste and a multilayer ceramic part
CN106024095A (en) * 2016-05-25 2016-10-12 苏州晶银新材料股份有限公司 Anaerobic glass conductive paste of solar cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230011544A (en) * 2021-07-13 2023-01-25 (주)창성 Cupper paste having branch shape and the ceramic product using thereof

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