TWI391362B - A glass composition and a conductive mortar composition using the same, an electrode wire member, and an electronic component - Google Patents

A glass composition and a conductive mortar composition using the same, an electrode wire member, and an electronic component Download PDF

Info

Publication number
TWI391362B
TWI391362B TW099109152A TW99109152A TWI391362B TW I391362 B TWI391362 B TW I391362B TW 099109152 A TW099109152 A TW 099109152A TW 99109152 A TW99109152 A TW 99109152A TW I391362 B TWI391362 B TW I391362B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode wire
wire member
glass composition
mass
glass
Prior art date
Application number
TW099109152A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201105600A (en
Inventor
Shinichi Tachizono
Kei Yoshimura
Yuji Hashiba
Takashi Naito
Takuya Aoyagi
Original Assignee
Hitachi Powdered Metals
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 Hitachi Powdered Metals filed Critical Hitachi Powdered Metals
Publication of TW201105600A publication Critical patent/TW201105600A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI391362B publication Critical patent/TWI391362B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/21—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing titanium, zirconium, vanadium, tungsten or molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/08—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
    • C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
    • H01B1/16—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/36—Spacers, barriers, ribs, partitions or the like
    • H01J2211/366—Spacers, barriers, ribs, partitions or the like characterized by the material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

玻璃組成物及使用其之導電性膠漿組成物，電極電線構件及電子零件
本發明關於玻璃組成物，尤其關於在500～600℃左右的溫度軟化‧熔融，且環境安全性高之玻璃組成物。又，本發明關於使用該玻璃組成物的導電性膠漿組成物、電極電線構件及電子零件。
於太陽電池面板、電漿顯示面板(PDP)、液晶顯示器(LCD)面板等的電子零件中，在面板的略全面上形成有電極電線構件。如此的電極電線構件係藉由將含有金屬粒子、玻璃粉末、樹脂黏結劑及溶劑的導電性膠漿塗佈在矽基板或玻璃基板上，進行煅燒而形成。此時，藉由加熱到導電性膠漿中的玻璃粉末之軟化點以上，該玻璃粉末係軟化流動而形成緻密的電極電線構件，同時強固地密接於玻璃基板或矽基板等。
例如，為了取出太陽電池面板所發電的電力，在受光面側形成受光面電極電線構件，在背面側形成集電電極電線構件與輸出電極電線構件。此處，一般於受光面電極電線構件與輸出電極電線構件中利用銀的電極電線，於集電電極電線構件中利用鋁的電極電線。但是於此等電極電線構件中常常含有含鉛的玻璃組成物。
另一方面，近年來對於環境保護的意識係世界性地升高，避免使用含鉛或汞的材料。於歐洲，關於電子‧電力機器中的特定有害物質之使用限制，施行歐洲聯盟(EU)的指令(RoHS指令)。為了應付該RoHS指令，不含鉛的電極電線構件用玻璃組成物係有種種提案。例如專利文獻1(特表2008-543080)或專利文獻2(特開2007-59380)中揭示以氧化鉍當作主成分的玻璃組成物。又，專利文獻3(特開平7-69672)中揭示以氧化錫當作主成分的玻璃組成物，專利文獻4(特開2004-250276)中揭示以氧化釩當作主成分的玻璃組成物。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特表2008-543080號公報
[專利文獻2]特開2007-59380號公報
[專利文獻3]特開平7-69672號公報
[專利文獻4]特開2004-250276號公報
如前述地，電力電子機器業界中世界性的綠色採購‧綠色設計之潮流增強，希望更安全的材料。日本的電子機器業界團體與美國或歐洲的業界團體合作，發行聯合產業指南(Joint Industry Guide for Material Composition Declaration for Electronic Products：JIG)。RoHS指令中被視為可現在使用的無鉛之鉍系玻璃或釩系玻璃中的鉍或銻係包含於JIG調查對象物質的水平B中。
再者，JIG調查對象物質的水平A中所列舉的物質係石綿類、一部分的偶氮‧顏料、鎘/鎘化合物、六價鉻/六價鉻化合物、鉛/鉛化合物、汞/汞化合物、臭氧層破壞物質(CFCs、HCFCs、HBFCs、四氯化碳等)、多溴聯苯類(PBB類)、多溴化二苯基醚類(PBDE類)、多氯聯苯類(PCB類)、多氯化萘(氯原子數為3以上)、輻射線物質、一部分的短鏈型氯化石蠟、三丁基錫(TBT)、三苯基錫(TPT)、氧化三丁基錫(TBTO)等。
又，水平B中所列舉的物質係鉍/鉍化合物、銻/銻化合物、砷/砷化合物、鈹/鈹化合物、溴系難燃劑(PBB類或PBDE類除外)、鎳、一部分的苯二甲酸酯、硒/硒化合物、聚氯乙烯(PVC)等。
專利文獻1(特表2008-543080)或專利文獻2(特開2007-59380)中所揭示的玻璃組成物係以JIG調查對象物質的水平B中所含有的氧化鉍當作主成分。另一方面，以JIG調查對象物質的水平A或水平B中所不含的錫當作主成分的玻璃組成物(參照專利文獻3，特開平7-69672)，若吸附水分，則腐蝕主成分的氧化亞錫(SnO)，與基板的密接性降低，有得不到可靠性高的電極電線構件之情況。此之原因據說是因為形成玻璃骨架的氧化亞錫(SnO)被氧化而生成氧化錫(SnO2 )。又，於以氧化釩與氧化碲當作主成分的玻璃組成物(參照專利文獻4，特開2004-25027)中，由於碲係稀有金屬，故在成本的觀點上有問題。
鑒於以上的背景技術，為了具有與太陽電池面板或影像顯示裝置等的電子零件中所使用之以往的低溫軟化性玻璃組成物同等以上的性能，且進行環境保護，目前需要以上的對策。因此，本發明之目的係為了適用作為太陽電池面板或影像顯示裝置等的電子零件中的電極電線構件，提供可在大氣中於500～600℃左右之比較低溫的煅燒，且不含有JIG的調查對象物質之鉛或鉍或銻等的玻璃組成物，及使用其的電極電線構件與電子零件。
(1)本發明的1個態樣之玻璃組成物係含有過渡金屬與磷，前述過渡金屬為鎢、鐵、錳中的任一種以上與釩之玻璃組成物，其特徵為前述玻璃組成物不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質，軟化點為550℃以下。
再者，本發明中的上述JIG調查對象物質係定義為在2007年修訂‧發行的JIG-101A的日文譯版者(參照下述的非專利文獻1)。又，上述「不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質」係視為對應於JIG-101A的日文譯版之「閾值水平(報告水平)」，容許以不符合該水平的範圍含有者。
[非專利文獻1]與電力‧電子機器製品有關之含有化學物質資訊揭示
http://210.254.215.73/jeita_eps/green/greendata/JIG200601/JIG_Japanese060105.pdf
(2)本發明的另1個態樣之玻璃組成物係含有過渡金屬與磷的玻璃組成物，其特徵為前述玻璃組成物含有釩當作前述過渡金屬，且更含有鐵及/或錳，而且彼等含有成分之以氧化物換算的質量比率之數值滿足下述式(1)的關係，三氧化二鐵與二氧化錳的合計為5～15質量%，不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質。
[數1]
此處，[]係意味換算成括弧內的氧化物之質量比率(單位：質量%)的數值。
(3)本發明的再1個態樣之玻璃組成物的特徵為該玻璃組成物的平均組成含有以氧化物換算，25質量%以上60質量%以下的五氧化二釩(V2 O5 )、12質量%以上30質量%以下的五氧化二磷(P2 O5 )、0質量%以上15質量%以下的三氧化二鐵(Fe2 O3 )、0質量%以上15質量%以下的二氧化錳(MnO2 )、0質量%以上40質量%以下的三氧化鎢(WO3 )、0質量%以上30質量%以下的氧化鋇(BaO)、0質量%以上20質量%以下的氧化鋅(ZnO)，前述三氧化二鐵(Fe2 O3 )與前述二氧化錳(MnO2 )的合計為5質量%以上15質量%以下，前述氧化鋇(BaO)與前述氧化鋅(ZnO)的合計為0質量%以上30質量%以下，不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質。
又，對於上述本發明的態樣(1)～(3)之玻璃組成物，可加以如以下的改良或變更。
(i)含有前述玻璃組成物的粉末、金屬粒子和媒液的導電性膠漿組成物。再者，本發明中的「膠漿組成物」係意味液狀混合物的形態。
(ii)含有前述玻璃組成物與金屬粒子的電極電線構件。再者，本發明中的「電極電線構件」係意味將上述膠漿組成物塗佈‧煅燒而固化的狀態。
(iii)前述金屬粒子係由以銀、銅、鋁或彼等的1個當作主成分的合金所成。
(iv)形成有含金屬粒子與玻璃相的電極電線構件之電子零件，前述電極電線構件中所含有的前述玻璃相係由前述玻璃組成物所成。
(V)前述電子零件係影像顯示裝置、太陽電池面板、陶瓷組裝基板。
若依照本發明，由於適用作為太陽電池面板或影像顯示裝置等的電子零件中之電極電線構件，可提供在500～600℃左右的比較低溫進行軟化‧熔融，即使在大氣中煅燒，也可防止電極電線構件中的金屬粒子之氧化的玻璃組成物。再者，本發明的玻璃組成物及使用其的導電性膠漿組成物或電極電線構件或電子零件，由於當然對應於RoHS指令，亦不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B，故具有環境可靠性高之優點。又，本發明的玻璃組成物亦可應用於電極電線構件或電子零件以外的用途之製品，可提供適合於環境‧安全規定的製品。
實施發明的形態
首先，概略說明構成玻璃的元素。已知全部元素的約1/6之16元素(具體地為Al、B、Ba、Sr、Ca、F、Fe、K、Mg、Na、Li、O、P、Pb、Si及Zn)主要以氧化物的形態來形成玻璃。若依照Sun，彼等的氧化物可大致分類為3種類(K. H. Sun：J. Am. Ceram. Soc. 30(1947)277)。1個為單獨形成網目構造的網目形成氧化物(SiO2 、B2 O3 、P2 O5 、GeO2 、V2 O5 、Al2 O3 等)。另1個為進入前述網目形成氧化物所形成的網目構造中，對玻璃的性質造成影響的修飾氧化物(MgO、Pb2 O、Li2 O、BaO等)。再1個為無法單獨形成網目構造，而置換網目形成氧化物所形成的網目構造之一部分之中間氧化物(TiO2 、ZnO、PbO等)。
一般地，欲製造軟化點為550℃以下的玻璃時，作為網目形成氧化物，可使用B2 O3 、P2 O5 、V2 O5 的任一者。以往，當網目形成氧化物為B2 O3 時，添加PbO或Bi2 O3 ，當網目形成氧化物為P2 O3 時，大多添加SnO或V2 O5 ，當網目形成氧化物為V2 O5 時，大多添加TeO2 。
於本發明中，考慮環境‧安全規定之觀點或材料的可採年數之觀點等，作為主原料的網目形成氧化物，選擇V2 O5 與P2 O5 。再者，內藤等報造V2 O5 ‧P2 O5 系玻璃的V2 O5 /P2 O5 比(Nation: J. Ceram. Soc. Jpn. Inter. Ed. Vol97(1989)822)。依照該報告，隨著V2 O5 /P2 O5 比率的增大，玻璃的軟化點降低，隨著比率的增大，玻璃變容易結晶化，有耐水性變差之缺點。
以下，說明本發明的實施形態。惟，本發明係不受此處提出的實施形態所限定，而可適宜組合。
(玻璃的平均組成)
說明本發明的玻璃組成物之組成。本發明的玻璃組成物係含有過渡金屬與磷，前述過渡金屬為鎢、鐵、錳中的任一種以上與釩之玻璃組成物，其特徵為前述玻璃組成物不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質。
又，本發明的玻璃組成物係含有過渡金屬與磷的玻璃組成物，其特徵為前述玻璃組成物含有釩當作前述過渡金屬，且更含有鐵及/或錳，而且於彼等含有成分之以氧化物換算的質量比率中，三氧化二鐵的質量比率之數值與二氧化錳的質量比率之數值的合計值([Fe2 O3 ]+[MnO2 ])係比五氧化二釩與五氧化二磷的質量比率之數值比([V2 O5 ]/[P2 O5 ])的3倍值還大，[Fe2 O3 ]+[MnO2 ]為5～15質量%，不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B所列舉的物質。
更具體地，本玻璃組成物的平均組成之特徵為含有以氧化物換算，25～60質量%的V2 O5 、12～30質量%的P2 O5 、0～15質量%的Fe2 O3 、0～15質量%的MnO2 、0～40質量%的WO3 、0～30質量%的BaO、0～20質量%的ZnO，前述Fe2 O3 與前述MnO2 的合計為5～15質量%，前述BaO與前述ZnO的合計為0～30質量%，不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質。
如前述地，V2 O5 (五氧化二釩)與P2 O5 (五氧化二磷)係形成本玻璃組成物的骨架之物質。V2 O5 的配合量較佳為25質量%以上60質量%以下的範圍。V2 O5 的配合量若未達25質量%，則使玻璃軟化點低溫化的效果係不充分。
V2 O5 的配合量若超過60質量%，則玻璃容易結晶化，比電阻有變低的傾向。又，玻璃組成物的耐濕性有降低的傾向。另一方面，P2 O5 的配合量較佳為12質量%以上30質量%以下的範圍。P2 O5 的配合量若未達12質量%，則玻璃有容易結晶化的傾向，該配合量若超過30質量%，則玻璃的軟化點有高溫化的傾向。
五氧化二釩與五氧化二磷的質量比率之數值比([V2 O5 ]/[P2 O5 ])的3倍值若超過「15」(即若[V2 O5 ]/[P2 O5 ]＞5)，則在電極電線構件之形成時(煅燒時)玻璃有容易結晶化的傾向。相反地，五氧化二釩與五氧化二磷的質量比率之數值比([V2 O5 ]/[P2 O5 ])的3倍值若小於「1.5」(即若[V2 O5 ]/[P2 O5 ]＜0.5)，則玻璃組成物的軟化點係高溫化，在電極電線構件的形成時(煅燒時)不熔融，與基板的密接性有降低的傾向。
Fe2 O3 (三氧化二鐵)與MnO2 (二氧化錳)係使V-P系玻璃的耐濕性提高之成分。Fe2 O3 與MnO2 的合計配合量較佳為5質量%以上15質量%以下，更佳為5質量%以上10質量%以下。Fe2 O3 與MnO2 的合計配合量若未達5質量%，則有得不到良好的耐濕性之傾向。又，合計配合量若超過15質量%，則煅燒時玻璃有容易結晶化的傾向。再者，Fe2 O3 與MnO2 各自較佳為0質量%以上15質量%以下的範圍。
WO3 (三氧化鎢)係V-P系玻璃中的修飾成分(修飾氧化物)。WO3 的配合量較佳為0質量%以上40質量%以下的範圍，更佳為0質量%以上25質量%以下。WO3 的配合量若超過40質量%，則玻璃組成物的軟化點係高溫化，在電極電線構件的形成時(煅燒時)不熔融，與基板的密接性有降低的傾向。
BaO(氧化鋇)與ZnO(氧化鋅)亦為修飾成分(修飾氧化物)，使玻璃的耐濕性升高。BaO的配合量較佳為0質量%以上30質量%以下的範圍。BaO的配合量若超過30質量%，則玻璃組成物的軟化點有高溫化的傾向。ZnO的配合量較佳為0質量%以上20質量%以下的範圍。ZnO的配合量若超過20質量%，則玻璃有容易結晶化的傾向。又，BaO與ZnO的合計配合量較佳為0質量%以上30質量%以下的範圍。BaO與ZnO的合計配合量若超過30質量%，則軟化點有高溫化或玻璃有容易結晶化的傾向。
如以上說明地，本發明的玻璃組成物係可對應於RoHS指令，亦不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B，或可壓制在少量，故可說是比以往之玻璃組成物還對環境影響少的材料。又，較佳為在玻璃組成物中不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B。再者，在JIG調查對象物質之水平A或水平B所不包含的範圍，本發明的玻璃組成物亦可視需要添加上述以外的過渡金屬、鹼金屬、鹼土類金屬等。
(玻璃組成物的軟化點)
本發明的玻璃組成物係以軟化點為550℃以下當作特徵。如此規定係基於以下理由。在PDP等的電極電線構件之形成過程中，通常以5℃/min左右升溫，進行在550～600℃的溫度保持30分鐘～2小時左右的煅燒。另一方面，於太陽電池面板，雖然升溫到800℃左右的高溫為止，但為保持時間短的煅燒(例如數秒間～數十秒左右)。因為，玻璃組成物的軟化點若高於550℃，則在指定時間內得不到充分的流動性，會有密接性不足的情況。因此，軟化點較佳為550℃以下。
(電極電線構件)
使用本發明的玻璃組成物當作電極電線構件時，混合於該電極電線構件中的金屬粒子(主導電材)之材質係沒有特別的限定，較佳為使用銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金。又，較佳為使粉末形狀填料分散配合在該玻璃組成物中。彼等的配合比例較佳係玻璃組成物的含量為0.5體積%以上15體積%以下，金屬粒子的含量為65體積%以上9.5體積%以下，填料的含量為20體積%以下。再者，不受此配合比例所限定，可按照所要求的導電性或用途來適宜選擇。
(導電性膠漿組成物)
於電子零件(例如太陽電池單元)上形成本發明的電極電線構件之際，較佳為使用在本發明的玻璃組成物之粉末與主導電材之金屬粒子(例如含鋁粒子、含銅粒子、含磷的銅合金粒子、銀被覆銅粒子、經表面處理的銅粒子、鋁粒子、銅粒子、銀粒子)所混合的粉末中更混合有溶劑、樹脂、媒液及其它添加物的液狀膠漿材(導電性膠漿組成物)。再者，使用銀粒子時，較佳為以釩酸銀的生成所致的導電性降低之影響少的配合量來使用。
本發明的導電性膠漿組成物之製造方法係沒有特別的限制。可使用通常用的分散‧混合方法來分散‧混合玻璃組成物的粉末、金屬粒子、溶劑、樹脂及視需要添加的添加材(後述的其它成分)而製造。
(作為金屬粒子的鋁粒子‧含鋁粒子)
作為本發明的導電性膠漿組成物或電極電線構件中所含有的金屬粒子之例，以下說明使用鋁系粒子的情況。本發明中所用的鋁粒子或含鋁粒子係沒有特別的限定，可使用純鋁或鋁合金。含鋁粒子在其組成上包含鉛(Pb)、矽(Si)、鐵(Fe)、銅(Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、釩(V)、鎵(Ga)、鎳(Ni)及硼(B)的至少1種元素，從環境‧安全規定的觀點來看，亦包含在容許範圍內所添加的鋁合金或限定無可避免雜質元素之含量的鋁。
上述的鋁粒子或含鋁粒子係可使用以眾所周知的方法所製造者。例如，調製具有指定組成的鋁或鋁合金的熔融金屬，對將其鑄造所得之鑄塊進行恰當的均質化處理。然後，藉由對此鑄塊施予熱軋及冷軋，可得到鋁板。再者，於上述冷軋步驟的途中，亦可在150℃以上400℃以下的範圍內施予中間燒鈍處理。使用將其機械粉末化的方法(搗磨法、球磨法等)，或由生金屬成為熔融金屬，使直接粉末化的方法(噴散法)等來粒子化。
(金屬粒子的大小‧形狀)
金屬粒子的粒徑係沒有特別的限制，粒度分佈的累積分佈之50%直徑(常稱為「D50%」或「中值粒徑」)，較佳為0.4～10μm，更佳為1～7μm。於0.4μm以上，可更有效地提高金屬粒子的耐氧化性。又，於10μm以下，電極中的金屬粒子彼此之接觸面積變大，電阻率更有效地降低。再者，金屬粒子的粒徑，例如可使用微追蹤粒度分佈測定裝置(日機裝公司製MT3300型)來測定。再者，金屬粒子的形狀亦沒有特別的限制，可為略球狀、扁平狀、塊狀、板狀及鱗片狀等的任一種。從耐氧化性及低電阻化的觀點來看，較佳為略球狀、扁平狀或板狀。
(導電性膠漿組成物中的溶劑‧樹脂)
本發明的導電性膠漿組成物含有溶劑的至少1種及樹脂的至少1種。藉此，可按照給予矽基板之際的給予方法所需要的液物性，調整本發明的導電性膠漿組成物之液物性(例如黏度、表面張力等)。
作為前述溶劑，例如可利用如以下的者。
己烷、環己烷、甲苯等的烴系溶劑。
二氯乙烯、二氯乙烷、二氯苯等的氯化烴系溶劑。
四氫呋喃、呋喃、四氫吡喃、吡喃、二噁烷、1,3-二噁茂烷、三噁烷等的環狀醚系溶劑。
N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等的醯胺系溶劑。
二甲亞碸、二乙亞碸等的亞碸系溶劑。
丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、環己酮等的酮系溶劑。
乙醇、2-丙醇、1-丁醇、二丙酮醇等的醇系溶劑。
2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單醋酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單丙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、2,2,4-三乙基-1,3-戊二醇單醋酸酯、乙二醇單丁基醚醋酸酯、二乙二醇單丁基醚醋酸酯等的多元醇之酯系溶劑。
丁基溶纖劑、二乙二醇二乙基醚等的多元醇之醚系溶劑。
α-萜品烯、α-萜品醇、香葉烯、別羅勒烯(allocimene)、檸檬烯、雙戊烯、α-蒎烯、β-蒎烯、葱品醇、黃嵩萜酮、羅勒烯、水芹烯等的萜烯系溶劑。
上述各種溶劑的混合物。
再者，從將本發明的導電性膠漿組成物塗佈在基板(例如矽基板)上之際的塗佈性或印刷性之觀點來看，較佳為由多元醇的酯系溶劑、萜烯系溶劑、及多元醇的醚系溶劑所選出的至少1種，更佳為由多元醇的酯系溶劑及萜烯系溶劑所選出的至少1種。前述溶劑可為單獨1種，也可組合2種以上來使用。
作為前述樹脂，只要是經由煅燒可熱分解的樹脂，則可利用該技術領域中所通常使用的樹脂。具體地，可舉出纖維素系樹脂(例如甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、硝基纖維素等)、聚乙烯醇類樹脂、聚乙烯吡咯烷酮類樹脂、丙烯酸樹脂、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物樹脂、聚乙烯縮丁醛等的縮丁醛樹脂、醇酸樹脂(例如酚改性醇酸樹脂、蓖麻油脂肪酸改性醇酸樹脂)、環氧樹脂、酚樹脂、松香酯樹脂等。
再者，從為了形成電極電線構件的煅燒時之樹脂的燒毀性之觀點來看，較佳為纖維素系樹脂及/或丙烯酸樹脂，更佳為纖維素系樹脂。前述樹脂可為單獨1種，也可組合2種以上來使用。
於本發明的導電性膠漿組成物中，前述溶劑與前述樹脂的含量係可按照所使用的溶劑及樹脂的種類，以能得到所欲的液物性之方式來適宜選擇。例如，溶劑與樹脂的總含量，相對於導電性膠漿組成物的全部質量而言，較佳為3質量%以上30質量%以下，更佳為5質量%以上25質量%以下，特佳為7質量%以上20質量%以下。由於溶劑與樹脂的總含量為前述範圍內，將導電性膠漿組成物塗佈在基板上之際的控制性變良好，可更容易形成具有所欲厚度的電極電線構件。
(導電性膠漿組成物中的其它成分)
本發明的導電性膠漿組成物，除了含有上述成分，視需要可更含有該技術領域中所通常使用的其它成分。作為其它成分，例如可舉出可塑劑、分散劑、界面活性劑、無機黏合劑、金屬氧化物、陶瓷、有機金屬化合物等。
(導電性膠漿組成物的塗佈方法‧電極電線構件的形成方法)
藉由將本發明導電性膠漿組成物以所欲的圖型塗佈在基板(例如矽基板)上，使乾燥後，在大氣中(換言之，氧存在的環境中)煅燒，可形成電阻率低的電極電線構件(例如太陽電池電極)。作為在基板上塗佈導電性膠漿組成物的方法，例如可舉出網版印刷法、噴墨法、分配器法等，從生產性的觀點來看，較佳為網版印刷的塗佈。
於藉由網版印刷來塗佈本發明的導電性膠漿組成物時，作為液物性，較佳為將黏度調整至在25℃為80～1000Pa‧s的範圍。再者，導電性膠漿組成物的黏度，例如可使用布魯克菲爾德HBT黏度計來測定。
作為使用本發明的導電性膠漿組成物來形成電極電線構件之際的熱處理條件(煅燒條件)，可採用該技術領域中所通常使用的熱處理條件。以往的熱處理溫度(煅燒溫度)為800～900℃，但是使用本發明的導電性膠漿組成物時，可採用比以往還低溫的熱處理條件，例如可在600～850℃的熱處理溫度形成具有良好特性的電極電線構件。又，熱處理時間係通按照熱處理溫度等來適宜選擇，從生產性的觀點來看，例如1～20秒係適宜的範圍。
以下，以具體的實施例為基礎來說明本發明的實施形態。惟，本發明不受此處提出的實施例所限定，而可適宜組合。
[實施例1]
[關於玻璃組成物的檢討]
(玻璃組成物的製作)
製作具有後述表1中所示組成的玻璃組成物(玻璃試料No.1-1～1-37)。表1的組成係以各成分的氧化物換算之質量比率來表示。玻璃組成物皆不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B，具有以釩(V)與磷(P)和鎢(W)當作主成分的組成。又，含有鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、鋇(Ba)當作副成分。使用五氧化二釩(V2 O5 )、五氧化二磷(P2 O5 )、三氧化鎢(WO3 )、三氧化二鐵(Fe2 O3 )、二氧化錳(MnO2 )、氧化鋅(ZnO)、碳酸鋇(BaCO3 )當作原料化合物。再者，亦可使用磷酸鋇(Ba3 (PO4 )2 )或磷酸鐵(FePO4 )當作鋇或鐵的原料。於該情況下，調整P2 O5 之量。
玻璃組成物的製作係藉由以下的程序來進行。將以原料化合物成為表1的組成之方式所配合‧混合的300克混合粉末置入白金坩堝內，使用電爐，以5～10℃/min的升溫速度加熱到1100℃為止，保持2小時。保持中為了成為均勻的玻璃而進行攪拌。其次，由電爐中取出白金坩堝，澆注在經預先加熱到200～300℃的不銹鋼板上。然後，使用搗磨機進行粉碎以製作玻璃組成物的粉末。
(玻璃組成物的特性測定‧評價)
所製作的玻璃組成物之軟化點及結晶化溫度係如以下地測定。使用差示熱分析(DTA)裝置(株式會社RIGAKU製，型式TG8120)，標準試料為α-氧化鋁，標準試料‧供試材的質量各自為100mg，在大氣環境中以5℃/min的升溫速度進行測定。圖1係玻璃組成物之DTA測定所得之DTA曲線的1例。如圖1所示地，將DTA曲線中的第2吸熱峰之尖峰溫度定義為玻璃組成物的軟化點，將結晶化所伴隨著放熱峰之開始溫度(切線法的溫度)定義為玻璃組成物的結晶化溫度。表1中一併記載測定結果。
所製作的玻璃組成物對於基板的密接性係如以下地評價。將0.5克經粉碎的玻璃組成物之粉末載置在矽基板上，於大氣中加熱到800℃為止，保持30秒後，冷卻到室溫為止。經由熱處理，玻璃組成物的粉末係熔融‧固化，於矽基板上形成玻璃膜。目視觀察經熱處理的玻璃膜之表面狀態，同時藉由剝離試驗來評價對矽基板的密接性。剝離試驗係藉由使市售的賽珞凡膠帶附著於經熱處理的玻璃膜上，撕下該賽珞凡膠帶而進行。當經熱處理的玻璃膜之表面顯示漂亮的光澤，在剝離試驗中不剝離時，則在表中記載為「合格」，當經熱處理的玻璃膜之表面(判斷為輕度的結晶化)顯示鈍的光澤，但在剝離試驗中不剝離時，則在表中記載為「不充分」，當經由熱處理而玻璃膜結晶化時且在剝離試驗中剝離時，則在表中記載為「不合格」。表1中一併記載測定結果。
所製作的玻璃組成物之耐濕性係如以下地評價。耐濕性評價用樣品係藉由與上述密接性評價相同的方法來製作。對所準備的耐濕性評價用樣品，進行在溫度85℃、濕度85%的環境下保持3日之耐濕性試驗，目視評價所變化的樣子。將在外觀上幾乎沒有看到變化的情況當作「合格」，將稍微失透明而表面光澤鈍化的情況當作「不充分」，將明顯看到變化的情況(例如在樣品的表面看到變色或溶出的情況)當作「不合格」。表1中一併記載測定結果。
接受上述各測定‧試驗結果，進行玻璃組成物的綜合評價。綜合評價係將軟化點為550℃以下且密接性和耐濕性皆「合格」者在表中記載為「優秀」，將軟化點為550℃以下且僅密接性或耐濕性的任一方為「不充分」，而另一方為「合格」者在表中記載為「合格」，將雖然軟化點為550℃以下，但密接性和耐濕性皆「不充分」者在表中記載為「不充分」，將軟化點比550℃大，或密接性或耐濕性的任一方為「不合格」者當作「不合格」。表1中一併記載測定結果。
如表1中所示地，玻璃試料No. 1-2、1-3、1-5、1-8~1-14、1-16~1-25、1-27、1-28、1-31、1-32、1-36的玻璃組成物係本發明的玻璃組成物(記載為「實施例」)，其組成為「Fe2 O3 的質量比率之數值與MnO2 的質量比率之數值的和([Fe2 O3 ]+[MnO2 ])係比V2 O5 與P2 O5 的質量比率之數值比([V2 O5 ]/[P2 O5 ])的3倍值還大，Fe2 O3 與MnO2 之合計配合量為5~15質量%，WO3 的配合量為0～40質量%的範圍內，ZnO與BaO的合計配合量為0～30質量%」。此等的玻璃組成物係顯示軟化點為550℃以下，具有良好的密接性與良好的耐濕性(至少一方的評價為「合格」)，綜合評價為「優秀」或「合格」。
相對於上述，本發明的規定組成以外的玻璃試料No. 1-1、1-4、1-6、1-7、1-15、1-26、1-29、1-30、1-33~1-35、1-37之玻璃組成物(記載為「比較例」)係密接性與耐濕性皆「不充分」，綜合評價「不充分」，或在密接性或耐濕性中為「不合格」的評價。即，判斷作為用於電極電線構件的玻璃組成物係不適當。
[實施例2]
[關於電極電線構件的檢討]
(導電性膠漿的製作)
準備平均粒徑約2μm的銀粉末當作導電性膠漿中所含有的金屬粒子，準備實施例1得到良好結果的玻璃試料No. 1-11之粉末當作玻璃組成物。將此等的粉末以後述表2中所示的體積比率進行混合，更添加‧混煉黏結劑樹脂與溶劑，以製作導電性膠漿(試料No. 2-1～2-7)。於黏結劑樹脂中使用乙基纖維素，於溶劑中使用二乙二醇單丁基醚醋酸酯。
(電極電線構件的形成)
使用上述所製作的導電性膠漿，於耐熱玻璃基板上藉由網版印刷法來塗佈電極電線。然後，施予在大氣中於550℃保持30分鐘的熱處理，形成寬度100μm、長度50nm、厚度5μm的銀厚膜之電極電線構件。
(電極電線構件的比電阻之測定與密接性之評價)
對於所形成的電極電線構件，在室溫藉由通常的四端子法來測定比電阻。又，藉由剝離試驗來評價所形成的電極電線構件之密接性。剝離試驗係藉由使市售的賽珞凡膠帶附著於所形成的電極電線構件上，撕下該賽珞凡膠帶而進行。作為評價基準，將銀粒子幾乎完全剝落者在表中記載為「低劣」，將銀粒子的一部分剝落，電極電線構件的一部分成為斷線狀態者在表中記載為「不合格」，將銀粒子薄地附著於前述賽珞凡膠帶，但是電極電線構件沒有成為斷線狀態者在表中記載為「合格」，將完全沒有剝落者在表中記載為「優秀」。表2中一併記載比電阻及剝離試驗的結果。
如表2所示地，於比電阻的觀點中，玻璃組成物的含量為30體積%以下(銀粒子的含量為70體積%以上)時，所形成的電極電線構件之比電阻為10-3 Ω‧cm以下，為充分低之值。另一方面，於密接性的觀點中，玻璃組成物的含量為10體積%以上(銀粒子的含量為90體積%以下)時，得到良好(強固)的密接性。因此，可知藉由使玻璃組成物的含量成為10～30體積%，金屬粒子的含量成為70～90體積%，可得到兼具低比電阻與強固密接性的電極電線構件。
接著，準備平均粒徑約2μm的銅粉末當作導電性膠漿中所含有的金屬粒子，進行與上述同樣的檢討。於玻璃組成物中使用玻璃試料No. 1-11的粉末，於黏結劑樹脂中使用硝基纖維素，於溶劑中使用二乙二醇單丁基醚醋酸酯，以製作導電性膠漿。使用含有銅粉末的導電性膠漿，於耐熱玻璃基板上藉由網版印刷法來塗佈電極電線。然後，施予在氮氣環境中於600℃保持30分鐘的熱處理，形成寬度100μm、長度50nm、厚度5μm的銅厚膜之電極電線構件。
對於所形成的銅厚膜之電極電線構件，進行比電阻測定與密接性評價時，得到與銀厚膜的電極電線構件同樣的結果(玻璃組成物的含量較佳為10～30體積%，金屬粒子的含量較佳為70～90體積%)。由此檢討可確認本發明的電極電線構件，即便使用銀以外的金屬粒子，也兼具低比電阻與強固密接性。
[實施例3]
[關於對太陽電池面板的適用之檢討]
於本實施例中，說明作為本發明的電子零件，對太陽電池面板的適用例。圖2係顯示太陽電池面板的1例之模型圖，(a)係受光面的平面模型圖，(b)係背面的平面模型圖，(c)係(a)中的A-A線之截面模型圖。以下，邊參照圖2邊說明。
於太陽電池面板100的半導體基板10中，通常使用單晶矽基板或多晶矽基板等。此半導體基板10係含有硼等而成為p型半導體。受光面側係藉由蝕刻等而形成有凹凸，以便抑制太陽光的反射。又，於受光面中，摻雜磷等，以次微米等級的厚度生成n型半導體的擴散層11，同時在與p型本體部分的邊界形成pn接合部。於受光面上，藉由蒸鍍法等形成厚度100nm左右的氮化矽等之防反射層12。
接著，說明受光面上所形成的受光面電極電線構件13、與背面上所形成的集電電極電線構件14及輸出電極電線構件15之形成。通常，於受光面電極電線構件13及輸出電極電線構件15之形成中，使用含有玻璃粉末與銀粒子的導電性膠漿，於集電電極電線構件14的形成中，使用含有玻璃粉末與鋁粒子的導電性膠漿。各自的導電性膠漿係藉由網版印刷法等來塗佈在半導體基板10的表面上。
使導電性膠漿乾燥後，在大氣中於500～800℃左右進行煅燒，以形成各自的電極電線構件。於該情況下，在受光面中，受光面電極電線構件13中所含有的玻璃組成物與防反射層12進行反應，形成受光面電極電線構件13與擴散層11的電連接。又，有背面中，集電電極電線構件14中的鋁成分係擴散到半導體基板10的背面內部，在背面表層區域中形成電極成分擴散層16。藉由形成電極成分擴散層16，集電電極電線構件14與半導體基板10強固接著，可在半導體基板10與集電電極電線構件14及輸出電極電線構件15之間得到歐姆接觸。
(太陽電池面板的製作)
製作本發明的太陽電池面板。首先，使用平均粒徑約5μm的鋁粉末與玻璃試料No. 1-11的粉末，以製作集電電極電線構件用的導電性膠漿。此時，鋁粉末的配合比率為99體積%，玻璃組成物的配合比率為1體積%，於黏結劑樹脂中使用丙烯酸酯，於溶劑中使用α-萜品醇。於受光面電極電線構件用及輸出電極電線構件用的導電性膠漿中，準備實施例2所檢討的試料No. 2-3之導電性膠漿。又，準備於受光面中形成有擴散層11與防反射層12的半導體基板10。再者，關於太陽電池面板的集電電極電線構件用之導電性膠漿，如上述地，由於經由電極成分擴散層來黏著集電電極電線構件與半導體基板，故即使該導電性膠漿中所含有玻璃組成物對配合比率降低，在密接性也不會發生問題。
其次，使用集電電極電線構件用的導電性膠漿，如圖2(b)及圖2(c)所示地，藉由網版印刷來塗佈在半導體基板10的背面，乾燥後，在連續式紅外線加熱爐中，於大氣中加熱到850℃為止。850℃的保持時間為5秒。藉此，在半導體基板10的背面形成集電電極電線構件14。
接著，使用試料No. 2-3之導電性膠漿，如圖2(a)～圖2(c)所示地，對於半導體基板10的受光面與上述形成有集電電極電線構件14的背面，藉由網版印刷來塗佈，乾燥後在紅外線急速加熱爐中，於大氣中加熱到750℃為止。750℃的保持時間為1分鐘。藉此，形成受光面電極電線構件13與輸出電極電線構件15。
(太陽電池面板的試驗評價)
對於上述所製作的太陽電池面板，進行各種的試驗評價。於受光面中，確認受光面電極電線構件13與半導體基板10係電連接。又，於背面中，確認形成有電極成分擴散層16，在半導體基板10與集電電極電線構件14及輸出電極電線構件15之間得到歐姆接觸。
其次，對於所製作的太陽電池面板，實施100小時的溫度85℃、相對濕度85%之高溫高濕試驗。結果，電極電線構件的電線電阻或與半導體基板的接觸電阻沒有變大。再者，對所製作的太陽電池面板之發電效率進行試驗評價，結果得到與使用Pb系玻璃相和銀粒子當作電極電線構件的習知太陽電池面板略相同的發電效率。
根據以上，確認本發明的電極電線構件可適用於太陽電池面板的電極電線構件。再者，太陽電池面板的構造亦可為背接觸型的太陽電池面板。又，亦可有效地利用於太陽電池面板以外的電子零件之電極電線構件。
[實施例4]
[關於對電漿顯示面板的適用之檢討]
於本實施例中，說明作為本發明的電子零件，對電漿顯示面板(PDP)的適用例。圖3係顯示電漿顯示面板的1例之截面模型圖。以下，邊參照圖3邊說明。
首先，說明一般的電漿顯示面板。電漿顯示面板200係前面板20與背面板21以100～150μm的間隙相對向配置，各基板(前面板20與背面板21的間隙係藉由隔壁22來維持。前面板20與背面板21的周緣部係以密封材料23來氣密封閉，在面板內部填充稀有氣體。
於前面板20上形成顯示電極28，於顯示電極28上形成介電體層32，於介電體層32上形成用於保護顯示電極28等而防止放電的保護層34(例如MgO的蒸鍍膜)。又，於背面板21上形成位址電極29，於位址電極29上形成介電體層33，於介電體層33上設置用於構成單元(cell)24的隔壁22。此隔壁22係由至少含有玻璃組成物與填料的材料在500～600℃經燒結的構造體所成，通常為條帶狀或箱狀構造體。又，背面板21的位址電極29係相對於前面板20的顯示電極28而言正交地形成。
於隔壁22所區劃的微小空間(單元24)中填充螢光體。單元24中的螢光體係藉由在單元24中填充螢光體用的膠漿，於450～500℃煅燒而形成。填充有紅色螢光體25的單元與填充有綠色螢光體26的單元和填充有藍色螢光體27的單元之3色單元係構1個畫素。各畫素係對應於施加在顯示電極28與位址電極29的信號而發出各種顏色的光。
密封材料23係藉由分配器法或印刷法等而事前塗佈在前面板20或背面板21的任一方之周緣部。於所塗佈的密封材料23、螢光體25～27之煅燒的同時，亦可假煅燒。此係因為藉由對所塗佈的密封材料進行假煅燒，可顯著減低玻璃密封部的氣泡，而得到可靠性高(即氣密性高)的玻璃密封部。
前面板20與背面板21的密封，係一邊使個別的製作前面板20與背面板21正確地對位，一邊相對向地配置，加熱到420～500℃而進行。此時，邊加熱邊將單元24內部的氣體排出，替換地封入稀有氣體，而完成作為電子零件的電漿顯示面板。再者，於密封材料的假煅燒時或玻璃密封時，雖然密封材料23與顯示電極28或位址電極29會直接接觸，但重要的是以電極電線構件與密封材料不進行化學反應的方式來構成。
為了將電漿顯示器面板的單元24點燈(發光)，在欲點燈的單元24之顯示電極28與位址電極29之間施加電壓，以在單元24內進行定址放電，將稀有氣體激勵成電漿狀態，而在單元內蓄積壁電荷。接著，對顯示電極組施加一定的電壓，僅蓄積有壁電荷的單元發生顯示放電，而產生紫外線30。而且，利用該紫外線30使螢光體25～27發光，而顯示影像資訊。
其中，作為顯示電極28或位址電極29，考慮良好的電性質及製造中的耐氧化性，以往至今使用銀厚膜的電極電線構件。顯示電極28及位址電極29的形成亦可藉由濺鍍法，但是為了減低製造成本，印刷法係有利。再者，介電體層32、33通常係以印刷法來形成。又，以印刷法所形成的顯示電極28、位址電極29、介電體層32、33，一般係在氧化環境中於450～620℃的溫度範圍中煅燒。
銀厚膜的電極電線構件有銀容易發生遷移現象的問題，同時有材料成本高的問題。為了解決該等問題，較佳為將銀厚膜的電極電線構件變更為銅厚膜的電極電線構件。然而，為了變更為銅厚膜的電極電線構件，必須滿足以下條件：不會有在氧化環境中的煅燒時銅被氧化而增大電極電線構件的比電阻，電極電線構件與介電體層不會進行化學反應，而且不會有在所形成的電極電線構件的附近發生空隙(氣泡等)而降低介電體層之電的耐壓性等。
(電漿顯示面板的製作)
製作本發明的電漿顯示面板。首先，使用前述實施例2所檢討的銅之導電性膠漿，藉由網版印刷法塗佈在前面板20與背面板21的全面，在大氣中於150℃乾燥。藉由微影術來去除塗佈膜之多餘的地方，將電極電線圖型化，然後，於大氣中600℃煅燒30分鐘，以形成顯示電極28與位址電極29。
其次，分別塗佈黑色矩陣31或介電體層32、33，在大氣中於610℃煅燒30分鐘。使如此所製作的前面板20與背面板21相對向配置，對外緣部進行玻璃密封，以製作具有如圖2所示構造之電漿顯示面板。
(電漿顯示面板的評價)
使用本發明的導電性膠漿(含有銅粒子)所形成的電極電線構件(顯示電極28與位址電極29)，係即使煅燒也沒有看到氧化所致的變色。又，在顯示電極28與介電體層32的界面部或在位址電極29與介電體層33的界面部，亦沒有看到空隙的發生，可以外觀上良好的狀態來製作電漿顯示面板。
接著，進行所製作的電漿顯示面板之點燈實驗。顯示電極28及位址電極29的比電阻係沒有增加。又，電的耐壓性亦沒有降低，可將面板點燈。再者，亦沒有發生如銀厚膜的電極電線構件之遷移現象，沒有看到有其它特別的故障之點。根據以上，確認含有本發明的銅粒子之導電性膠漿係可適用作為電漿顯示面板的電極電線構件。又，由於可成為高價的銀厚膜之電極電線構件的代替物，故對於成本的減低亦可大幅貢獻。
[實施例5]
[關於對多層電路基板的適用之檢討]
於本實施例中，說明作為本發明的電子零件，對多層電路基板的適用例。圖4係顯示LTCC(低溫共燒陶瓷)的多層電路基板(5層)之煅燒前的構造例之截面模型圖。如圖4所示地，多層電路基板300係電線(電線用導電性膠漿40)以三次元形成的電路基板。以下，邊參照圖4邊說明。
多層電路基板的製造通常係藉由如下程序來進行。首先，準備含有玻璃粉末與陶瓷粉末和黏結劑的生坯薄片41，在所欲的位置開出貫通孔42。對於開有貫通孔42的生坯薄片41，藉由印刷法以所欲的電線圖型塗佈電線用導電性膠漿40，亦填充貫通孔42。按照需要，在生坯薄片41的背面，亦藉由印刷法塗佈電線用導電性膠漿40。於塗佈生坯薄片41的背面塗佈之情況中，使塗佈於表面上的電線用導電性膠漿40乾燥後進行。
層合形成有指定電線圖型的複數之生坯薄片41，藉由一體地煅燒而製造LTCC的多層電路基板。再者，作為煅燒條件，一般為在大氣中於900℃左右的溫度。又，作為電線用導電性膠漿，考慮電性質與製造中的耐氧化性，通常使用銀的導電性膠漿。
使用有利於遷移現象的對策而且廉價銅的導電性膠漿之檢討亦進行著。然而，以銅粒子的氧化防止為目的，由於在氮氣環境中煅燒，故導電性膠漿40或生坯薄片41中的黏結劑之煅燒除去(脫黏結劑)係不佳，難以得到緻密的多層電路基板。
又，於使用銅的以往之導電性膠漿中，煅燒中在生坯薄片41與導電性膠漿40的接觸部分，玻璃相容易軟化‧流動，銅粒子氧化，有電極電線構件的比電阻增大的問題。再者，由於與玻璃相的電極電線構件之化學反應，而在該界面部產生空隙。
(多層電路基板的製作)
製作本發明的多層電路基板。作為電線用導電性膠漿40，使用前述實施例2所檢討的銅之導電性膠漿，藉由與上述同樣的程序，形成如圖4所示的多層電線之層合體，以圖5所示的溫度排程來煅燒。圖5係煅燒本發明的多層電路基板之溫度排程的1例。如圖5所示地，從室溫到700℃為止的升溫過程為大氣中，700～900℃的溫度範圍(含保持60分鐘)為氮氣環境中，從700℃到室溫為降溫過程為再度大氣中。再者，煅燒的溫度排程係不受圖5所限定。
(多層電路基板的評價)
於所製作的多層電路基板中，測定電極電線構件的比電阻，結果得到符合設計的值。此表示電線用導電性膠漿的金屬粒子未被氧化。其次，進行所製作的多層電路基板之截面觀察。結果，所製作的多層電路基板係經十分緻密地煅燒。判斷此係因為到700℃為止的升降過程中，大致完全地完成脫黏結劑。又，確認玻璃相與電極電線構件的化學反應所致的界面附近之空隙亦沒有發生。根據以上，確認本發明的導電性膠漿係可適用作為多層電路基板的電極電線構件。
由以上證實，本發明的玻璃組成物及使用其的電極電線構件，當然RoHS指令適應，而且也不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B，或可抑制在少量，故綠色設計係可能，而且得到兼具低的比電阻與強固的密接性之電極電線構件。
100．．．太陽電池面板
10．．．半導體基板
11．．．擴散層
12．．．防反射層
13．．．受光面電極電線構件
14．．．集電電極電線構件
15．．．輸出電極電線構件
16．．．電極成分擴散層
200．．．電漿顯示面板
20．．．前面板
21．．．背面板
22．．．隔壁
23．．．密封材料
24．．．單元
25．．．紅色螢光體
26．．．綠色螢光體
27．．．藍色螢光體
28．．．顯示電極
29．．．位址電極
30．．．紫外線
31．．．黑色矩陣
32、33．．．介電體層
34．．．保護層
300．．．多層電路基板
40．．．電線用導電性膠漿
41．．．生坯薄片
42．．．貫通孔
圖1係玻璃組成物的DTA測定所得之DTA曲線的1例。
圖2係顯示太陽電池面板的1例之模型圖，(a)係受光面的平面模型圖，(b)係背面的平面模型圖，(c)係(a)中的A-A線之截面模型圖。
圖3係顯示電漿顯示面板的1例之截面模型圖。
圖4係顯示LTCC(低溫共燒陶瓷)的多層電路基板(5層)之煅燒前的構造例之截面模型圖。
圖5係煅燒本發明的多層電路基板之溫度排程之1例。

Claims (21)

  1. 一種玻璃組成物，其係含有過渡金屬與磷，前述過渡金屬為鎢、鐵、錳中的任一種以上與釩之玻璃組成物，其特徵為前述玻璃組成物不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質，軟化點為550℃以下。
  2. 一種玻璃組成物，其係含有過渡金屬與磷的玻璃組成物，其特徵為前述玻璃組成物含有釩當作前述過渡金屬，且更含有鐵及/或錳，而且彼等含有成分之以氧化物換算的質量比率之數值滿足下述式(1)的關係，三氧化二鐵與二氧化錳的合計為5～15質量%，不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質，【数1】
  3. 一種玻璃組成物，其特徵為玻璃組成物的平均組成含有以氧化物換算，25～60質量%的五氧化二釩、12～30質量%的五氧化二磷、0～15質量%的三氧化二鐵、0～15質量%的二氧化錳、0～40質量%的三氧化鎢、0～30質量%的氧化鋇、0～20質量%的氧化鋅，前述三氧化二鐵與前述二氧化錳的合計為5～15質量%，前述氧化鋇與前述氧化鋅的合計為0～30質量%，不含有JIG調查對象物質之水平A及水平B中所列舉的物質。
  4. 一種導電性膠漿組成物，其特徵為含有申請專利範圍第1項之玻璃組成物的粉末與金屬粒子和媒液。
  5. 如申請專利範圍第4項之導電性膠漿組成物，其中前述金屬粒子係由銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金所成。
  6. 一種導電性膠漿組成物，其特徵為含有申請專利範圍第2項之玻璃組成物的粉末與金屬粒子和媒液。
  7. 如申請專利範圍第6項之導電性膠漿組成物，其中前述金屬粒子係由銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金所成。
  8. 一種導電性膠漿組成物，其特徵為含有申請專利範圍第3項之玻璃組成物的粉末與金屬粒子和媒液。
  9. 如申請專利範圍第8項之導電性膠漿組成物，其中前述金屬粒子係由銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金所成。
  10. 一種電極電線構件，其特徵為含有申請專利範圍第1項之玻璃組成物與金屬粒子。
  11. 如申請專利範圍第10項之電極電線構件，其中前述金屬粒子係由銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金所成。
  12. 一種電極電線構件，其特徵為含有申請專利範圍第2項之玻璃組成物與金屬粒子。
  13. 如申請專利範圍第12項之電極電線構件，其中前述金屬粒子係由銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金所成。
  14. 一種電極電線構件，其特徵為含有申請專利範圍第3項之玻璃組成物與金屬粒子。
  15. 如申請專利範圍第14項之電極電線構件，其中前述金屬粒子係由銀、銅、鋁或以彼等的1個當作主成分的合金所成。
  16. 一種電子零件，其係形成有含金屬粒子與玻璃相的電極電線構件之電子零件，其特徵為前述電極電線構件中所含有的前述玻璃相係由申請專利範圍第1項之玻璃組成物所成。
  17. 如申請專利範圍第16項之電子零件，其中前述電子零件係影像顯示裝置、太陽電池面板、陶瓷組裝基板。
  18. 一種電子零件，其係形成有含金屬粒子與玻璃相的電極電線構件之電子零件，其特徵為前述電極電線構件中所含有的前述玻璃相係由申請專利範圍第2項之玻璃組成物所成。
  19. 如申請專利範圍第18之電子零件，其中前述電子零件係影像顯示裝置、太陽電池面板、陶瓷組裝基板。
  20. 一種電子零件，其係形成有含金屬粒子與玻璃相的電極電線構件之電子零件，其特徵為前述電極電線構件中所含有的前述玻璃相係由申請專利範圍第3之玻璃組成物所成。
  21. 如申請專利範圍第20之電子零件，其中前述電子零件係影像顯示裝置、太陽電池面板、陶瓷組裝基板。
TW099109152A 2009-03-27 2010-03-26 A glass composition and a conductive mortar composition using the same, an electrode wire member, and an electronic component TWI391362B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009078961 2009-03-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201105600A TW201105600A (en) 2011-02-16
TWI391362B true TWI391362B (zh) 2013-04-01

Family

ID=42780602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099109152A TWI391362B (zh) 2009-03-27 2010-03-26 A glass composition and a conductive mortar composition using the same, an electrode wire member, and an electronic component

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8895460B2 (zh)
JP (1) JP5699933B2 (zh)
KR (1) KR101683239B1 (zh)
CN (1) CN102365246B (zh)
DE (1) DE112010001377B4 (zh)
TW (1) TWI391362B (zh)
WO (1) WO2010109905A1 (zh)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101269710B1 (ko) * 2009-03-27 2013-05-30 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전극 배선을 구비하는 전자 부품
CN102365247B (zh) 2009-03-27 2014-07-09 日立粉末冶金株式会社 玻璃组合物及使用其的被覆元件和封接元件
JP5497504B2 (ja) * 2010-03-23 2014-05-21 株式会社日立製作所 電子部品
JP5416631B2 (ja) * 2010-03-25 2014-02-12 株式会社日立製作所 アルミニウム電極配線用のガラス組成物と導電性ペースト、そのアルミニウム電極配線を具備する電子部品、及び、この電子部品の製造方法
US8497420B2 (en) 2010-05-04 2013-07-30 E I Du Pont De Nemours And Company Thick-film pastes containing lead- and tellurium-oxides, and their use in the manufacture of semiconductor devices
JP5747447B2 (ja) * 2010-06-01 2015-07-15 日立化成株式会社 ドナー元素拡散機能を有する電極形成用ペースト組成物、太陽電池セル、及び太陽電池セルの製造方法
JP5803080B2 (ja) * 2010-09-24 2015-11-04 日立化成株式会社 ｐ型拡散層形成組成物、ｐ型拡散層形成組成物の製造方法、ｐ型拡散層の製造方法、及び太陽電池セルの製造方法
WO2012039265A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 株式会社日立製作所 半導体接合素子およびそれを用いた半導体デバイス、並びに半導体接合素子の製造方法
JP2012164954A (ja) * 2011-01-20 2012-08-30 Sony Chemical & Information Device Corp 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
JP2016001765A (ja) * 2011-01-20 2016-01-07 デクセリアルズ株式会社 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
US9224517B2 (en) * 2011-04-07 2015-12-29 Hitachi Chemical Company, Ltd. Paste composition for electrode and photovoltaic cell
JP5768455B2 (ja) * 2011-04-14 2015-08-26 日立化成株式会社 電極用ペースト組成物及び太陽電池素子
JP5891599B2 (ja) * 2011-04-14 2016-03-23 日立化成株式会社 シリコン系太陽電池の電極用ペースト組成物
JP5791102B2 (ja) * 2011-07-05 2015-10-07 学校法人近畿大学 耐水性および化学耐久性に優れたバナジン酸塩−タングステン酸塩ガラス
CN103688365B (zh) * 2011-07-25 2016-09-28 日立化成株式会社 元件及太阳能电池
JP5899689B2 (ja) * 2011-07-25 2016-04-06 日立化成株式会社 素子及び太陽電池
JP5879793B2 (ja) * 2011-07-25 2016-03-08 日立化成株式会社 素子の製造方法及び太陽電池の製造方法
JP5756724B2 (ja) * 2011-09-27 2015-07-29 岡本硝子株式会社 低軟化点ガラス粉末
JP5756723B2 (ja) * 2011-09-27 2015-07-29 岡本硝子株式会社 低軟化点ガラス粉末
JP5732381B2 (ja) * 2011-12-26 2015-06-10 株式会社日立製作所 積層体及びこれを用いた有機ｅｌ素子、窓、太陽電池モジュール
JP5901441B2 (ja) * 2012-06-21 2016-04-13 三菱電機株式会社 太陽電池素子およびその製造方法
US8969709B2 (en) * 2012-08-30 2015-03-03 E I Du Pont De Nemours And Company Use of a conductive composition containing lead—tellurium-based oxide in the manufacture of semiconductor devices with lightly doped emitters
US9246030B2 (en) 2012-09-25 2016-01-26 E I Du Pont De Nemours And Company Conductive silver paste for a metal-wrap-through silicon solar cell
EP2750139B1 (en) * 2012-12-28 2019-02-27 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG An electro-conductive paste comprising a vanadium containing compound in the preparation of electrodes in MWT solar cells
EP2750142B1 (en) * 2012-12-28 2017-05-24 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG An electro-conductive paste comprising an inorganic reaction system with a high glass transition temperature in the preparation of electrodes in mwt solar cells
EP2750140A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-02 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG An electro-conductive paste comprising a vanadium containing compound and a phosphorus containing material in the preparation of electrodes in MWT solar cells
EP2750141B1 (en) * 2012-12-28 2018-02-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG An electro-conductive paste comprising coarse inorganic oxide particles in the preparation of electrodes in MWT solar cells
WO2014115252A1 (ja) * 2013-01-23 2014-07-31 株式会社 日立製作所 回路基板及び回路基板の製造方法
TWI493729B (zh) * 2013-02-08 2015-07-21 Giga Solar Materials Corp 用於太陽能電池正面電極之導電漿及其製造方法
KR101600659B1 (ko) * 2013-04-25 2016-03-07 제일모직주식회사 태양전지 전극 형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
KR101590227B1 (ko) * 2013-06-05 2016-01-29 제일모직주식회사 태양전지 전극　형성용 조성물 및 이로부터 제조된 전극
EP2913139B1 (en) 2014-02-26 2019-04-03 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken LLC A glass comprising molybdenum and lead in a solar cell paste
WO2016017240A1 (ja) * 2014-07-28 2016-02-04 株式会社村田製作所 導電性ペースト、及びガラス物品
TWI611593B (zh) * 2014-08-07 2018-01-11 Chen Cai Hui 具備發光圖紋之太陽能面板結構
JP6804199B2 (ja) * 2015-03-30 2020-12-23 アートビーム株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法
JP2015188089A (ja) * 2015-04-30 2015-10-29 日立化成株式会社 素子及び太陽電池
JP2017059578A (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 農工大ティー・エル・オー株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法
JP2016054312A (ja) * 2015-11-30 2016-04-14 日立化成株式会社 素子及び太陽電池
CN105472791A (zh) * 2015-12-23 2016-04-06 东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司 一种稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料及其制备方法
TWI745562B (zh) 2017-04-18 2021-11-11 美商太陽帕斯特有限責任公司 導電糊料組成物及用其製成的半導體裝置
JP7171171B2 (ja) * 2017-07-25 2022-11-15 太陽誘電株式会社 セラミック電子部品及びセラミック電子部品の製造方法
JP6958257B2 (ja) * 2017-11-08 2021-11-02 Ａｇｃ株式会社 ガラス組成物、ガラス粉末、導電ペーストおよび太陽電池
JP7488260B2 (ja) 2018-11-26 2024-05-21 オウェンス コーニング インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー 改善された弾性率を有する高性能ガラス繊維組成物
KR20210096138A (ko) 2018-11-26 2021-08-04 오웬스 코닝 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨 비탄성률이 향상된 고성능 섬유 유리 조성물
CN115477472B (zh) * 2022-09-06 2023-08-18 湖南兆湘光电高端装备研究院有限公司 一种钒磷系封接玻璃及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03127630A (ja) * 1989-10-09 1991-05-30 Hitachi Ltd 脱硝触媒と脱硝触媒用被覆ガラス

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58380A (ja) 1981-06-23 1983-01-05 Daihen Corp ア−ク溶接機
JPS6469672A (en) 1987-09-09 1989-03-15 Mizutani Paint Mfg Water-soluble photopolymer coating composition for etching resist
US5281560A (en) 1993-06-21 1994-01-25 Corning Incorporated Non-lead sealing glasses
JP4299021B2 (ja) 2003-02-19 2009-07-22 ヤマト電子株式会社 封着加工材及び封着加工用ペースト
JP5041323B2 (ja) * 2005-05-09 2012-10-03 日本電気硝子株式会社 粉末材料及びペースト材料
US8093491B2 (en) 2005-06-03 2012-01-10 Ferro Corporation Lead free solar cell contacts
US7771623B2 (en) 2005-06-07 2010-08-10 E.I. du Pont de Nemours and Company Dupont (UK) Limited Aluminum thick film composition(s), electrode(s), semiconductor device(s) and methods of making thereof
JP5525714B2 (ja) 2008-02-08 2014-06-18 日立粉末冶金株式会社 ガラス組成物
JP5574518B2 (ja) * 2008-03-17 2014-08-20 日本電気硝子株式会社 封着材料

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03127630A (ja) * 1989-10-09 1991-05-30 Hitachi Ltd 脱硝触媒と脱硝触媒用被覆ガラス

Also Published As

Publication number Publication date
US8895460B2 (en) 2014-11-25
TW201105600A (en) 2011-02-16
DE112010001377T8 (de) 2013-03-28
CN102365246A (zh) 2012-02-29
KR101683239B1 (ko) 2016-12-09
KR20120010244A (ko) 2012-02-02
CN102365246B (zh) 2014-07-09
DE112010001377B4 (de) 2019-09-05
JP5699933B2 (ja) 2015-04-15
DE112010001377T5 (de) 2012-06-14
WO2010109905A1 (ja) 2010-09-30
JPWO2010109905A1 (ja) 2012-09-27
US20120067415A1 (en) 2012-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI391362B (zh) A glass composition and a conductive mortar composition using the same, an electrode wire member, and an electronic component
JP5215458B2 (ja) 導電性ペースト及びそれを用いた電極配線を具備する電子部品
TWI478890B (zh) An electronic component, a conductive paste for an aluminum electrode thereof, and a glass composition for an aluminum electrode
CN103052605B (zh) 电极用玻璃组合物、使用该组合物的电极膏、以及使用该电极膏的电子部件
US20120125670A1 (en) Cu-Al ALLOY POWDER, ALLOY PASTE UTILIZING SAME, AND ELECTRONIC COMPONENT
WO2011013469A1 (ja) ペースト組成物およびそれを用いた太陽電池素子
JP2013514956A (ja) 光起電力セル用の導体中に使用されるガラス組成物
JP2011525887A (ja) 光起電力電池用導体に用いるガラス組成物
WO2011118300A1 (ja) 電子部品、導電性ペーストおよび電子部品の製造方法
WO2011118297A1 (ja) アルミニウム電極配線用のガラス組成物と導電性ペースト、そのアルミニウム電極配線を具備する電子部品、及び、この電子部品の製造方法
TWI471283B (zh) An electronic component, a conductive paste for an aluminum electrode thereof, and a glass composition for an aluminum electrode
JP5747096B2 (ja) 導電性ペースト
JP5546074B2 (ja) 導電性ペースト及びそれを用いた電極配線を具備する電子部品
JP2018203550A (ja) 導体形成用Ｓｂ系ガラス組成物及びその製造方法