WO2014050555A1 - 導電ペースト、プリント配線基板 - Google Patents

導電ペースト、プリント配線基板 Download PDF

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WO2014050555A1
WO2014050555A1 PCT/JP2013/074497 JP2013074497W WO2014050555A1 WO 2014050555 A1 WO2014050555 A1 WO 2014050555A1 JP 2013074497 W JP2013074497 W JP 2013074497W WO 2014050555 A1 WO2014050555 A1 WO 2014050555A1
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group
conductive paste
hydrocarbon group
formula
resin
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PCT/JP2013/074497
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰明 松下
三田村　康弘
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • 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
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
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    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
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    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/097—Inks comprising nanoparticles and specially adapted for being sintered at low temperature
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K2201/07—Electric details
    • H05K2201/0753—Insulation
    • H05K2201/0769—Anti metal-migration, e.g. avoiding tin whisker growth

Definitions

  • the present invention relates to a conductive paste, and more particularly to a conductive paste containing a predetermined amount of a migration inhibitor.
  • Patent Document 1 a method of arranging a resin layer containing a migration inhibitor so as to cover a metal wiring.
  • an object of the present invention is to provide a conductive paste capable of easily forming a silver layer excellent in migration resistance and conductivity.
  • the present inventors have found that the above problem can be solved by using a predetermined amount of a predetermined migration inhibitor in the conductive paste. That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
  • silver particles Including a migration inhibitor represented by Formula (1) described below, A conductive paste having a migration inhibitor content of 12 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silver particles.
  • the migration inhibitor is selected from the group consisting of a compound represented by formula (2) described later, a compound represented by formula (3) described later, and a compound represented by formula (4) described later.
  • the conductive paste according to (1) comprising at least one selected from the group consisting of: (3) The conductive paste according to (1) or (2), wherein the average particle diameter of the silver particles is 0.3 to 10 ⁇ m.
  • a printed wiring board having a silver layer formed from the conductive paste according to any one of (1) to (4).
  • the conductive paste of the present invention contains a predetermined amount of a migration inhibitor represented by formula (1) described later. If it is this migration inhibitor, while being excellent in the dispersibility in a silver layer, the electroconductivity of the silver layer formed is excellent, and it is excellent in the function which prevents the ion migration of silver.
  • the conductive paste contains silver particles.
  • the shape of the silver particles is not particularly limited, and any shape such as a spherical shape, a scale shape, a needle shape, or a dendritic shape can be used.
  • the method for producing silver particles is not particularly limited, and any method such as a mechanical pulverization method, a reduction method, an electrolytic method, and a gas phase method can be used.
  • the average particle size of the silver particles is not particularly limited.
  • the silver particles mainly having a micro-order average particle size hereinafter also referred to as silver micro-particles
  • silver particles hereinafter also referred to as silver nanoparticles
  • silver microparticles are preferable in that the conductive properties of the silver layer are more excellent.
  • the average particle diameter of the silver microparticles is not particularly limited, and is preferably 0.3 to 10 ⁇ m, more preferably 1 to 5 ⁇ m, from the viewpoint that the conductive properties of the silver layer are more excellent.
  • the average particle diameter of the silver nanoparticles is not particularly limited, and is preferably 5 to 100 nm, more preferably 10 to 20 nm, from the viewpoint that the conductive properties of the wiring layer are more excellent.
  • the average particle size of the silver particles is obtained by observing the silver particles with an electron microscope (SEM or TEM), measuring the primary particle size (diameter) of 20 or more silver particles, and arithmetically averaging them. Is the average value. If the silver particles are not perfectly circular, the equivalent circle diameter is used.
  • the surface of silver particle may be coat
  • a protective agent By covering with a protective agent, the storage stability of silver particles in the conductive paste is improved.
  • the kind in particular of protective agent used is not restrict
  • the surface thereof is preferably covered with a protective agent, and in particular, the protective agent has a weight reduction rate of 30% or more when heated to 160 ° C. in thermogravimetry (TGA). Is preferably used. With such a protective agent, when the silver layer is formed by heat treatment, the protective agent hardly remains in the silver layer, and a silver layer having excellent conductive properties can be obtained.
  • silver oxide may be present on a part of the surface of the silver particles.
  • the conductive paste contains a migration inhibitor represented by the formula (1) (hereinafter also simply referred to as a migration inhibitor).
  • R 1 to R 5 are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group optionally having an oxygen atom, or an aromatic hydrocarbon optionally having an oxygen atom.
  • a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, or a group obtained by combining these is preferable in that the ion migration suppressing ability is more excellent.
  • the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group or a combination thereof is not particularly limited, but is preferably 1 to 40 and more preferably 4 to 20 in terms of more excellent ion migration suppression ability. More preferred.
  • the oxygen atom may be contained in the aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group in the form of a linking group such as —O— or —COO—.
  • Z represents a hydrogen atom, an acyl group, or an RzOC ( ⁇ O) group.
  • Rz represents an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
  • Z is preferably a hydrogen atom in that the ion migration suppressing ability is more excellent.
  • the number of carbon atoms contained in the acyl group or RzOC ( ⁇ O) group is not particularly limited, but is preferably 2 to 12 and more preferably 2 to 8 in terms of more excellent ion migration suppressing ability.
  • the total number of carbon atoms contained in each of R 1 to R 5 is 4 or more. That is, at least one of R 1 to R 5 is a group containing a carbon atom (such as the above aliphatic hydrocarbon group, the above aromatic hydrocarbon group, or a combination of these). When the total number of carbon atoms is within this range, silver ion migration is suppressed, and the insulation reliability between the metal wirings is improved. In addition, 8 or more are preferable and 10 or more are more preferable in the point which this effect is more excellent. The upper limit is not particularly limited, but the total number is preferably 50 or less and more preferably 40 or less from the viewpoint that synthesis is easier and dispersibility in the silver layer is more excellent.
  • R 1 to R 5 when only one of R 1 to R 5 is a group containing a carbon atom (for example, an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, etc.), the number of carbon atoms in the group is It may be 4 or more. In the compound, when a plurality of groups among R 1 to R 5 are groups containing carbon atoms (for example, alkyl groups, alkoxy groups, etc.), the total number of carbon atoms contained in each group is 4 That is all you need.
  • R 1 and R 2 are alkyl groups and R 3 to R 5 are hydrogen atoms
  • the number of carbon atoms contained in the alkyl group of R 1 and the number of carbon atoms contained in the alkyl group of R 2 As long as the total number of is 4 or more.
  • R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. That is, any two of R 1 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. For example, two adjacent groups such as R 1 and R 5 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , or R 4 and R 5 may be bonded to form a ring.
  • the type of ring formed is not particularly limited, and examples thereof include a 5- to 6-membered ring structure.
  • R 1 to R 5 may further contain a known substituent, if necessary.
  • substituents include a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a silyloxy group, a heterocyclic oxy group, an acyloxy group, and a carbamoyl group.
  • Preferred embodiments of the migration inhibitor include a compound represented by the formula (2), a compound represented by the formula (3), or a compound represented by the formula (4). These compounds are more excellent in migration resistance.
  • R 1 , R 3 to R 5 and Z have the same definitions as the respective groups in the formula (1).
  • R 1 and R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring. That is, any two of R 1 and R 3 to R 5 may be bonded to each other to form a ring.
  • two adjacent groups such as R 1 and R 5 , R 3 and R 4 , or R 4 and R 5 may be bonded to form a ring.
  • R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an aliphatic hydrocarbon group that may contain an oxygen atom, or an aromatic hydrocarbon group that may contain an oxygen atom.
  • a tertiary carbon atom or an alkyl group containing a quaternary carbon atom is preferable from the viewpoint of more excellent ion migration suppressing ability.
  • the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group is not particularly limited, but is preferably 1 to 40, and more preferably 2 to 20.
  • R 14 is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and R 15 is an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms contained in at least one of R 1 , R 2 , R 14 and R 15 is 1-40.
  • the number of carbon atoms is preferably 8 to 40, and more preferably 10 to 30.
  • the total number of carbon atoms contained in each group of R 1 , R 2 , R 14 and R 15 is 4 or more. If the total number of carbon atoms is within this range, the ability to suppress ion migration is improved. In addition, 8 or more are preferable and 10 or more are more preferable in the point which this effect is more excellent.
  • the upper limit is not particularly limited, but the total number is preferably 50 or less and more preferably 40 or less from the viewpoint that synthesis is easier and dispersibility in the silver layer is more excellent.
  • R 1 to R 3 and R 5 have the same definitions as the groups in the formula (1).
  • L is a divalent or trivalent aliphatic hydrocarbon group which may have an oxygen atom, a divalent or trivalent aromatic hydrocarbon group which may have an oxygen atom, or a combination thereof Represents a group.
  • the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group or the aromatic hydrocarbon group is not particularly limited, but in the case of the aliphatic hydrocarbon group, 1 to 40 is preferable, and 2 to 20 is more preferable. Also, the aromatic hydrocarbon In the case of a group, 6 to 40 is preferable, and 6 to 20 is more preferable.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic. n represents an integer of 2 or 3.
  • the oxygen atom may be contained in the aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group in the form of a linking group such as —O— or —COO—.
  • the conductive paste may contain other components in addition to the silver particles and the migration inhibitor as necessary.
  • the conductive paste may contain a resin.
  • the type of resin used is not particularly limited, but usually an insulating resin is used.
  • As a kind of resin it is preferable to use curable resin (for example, thermosetting resin and photocurable resin), for example.
  • thermosetting resin examples include epoxy resins, bismaleimide triazine resins, polyimide resins, acrylic resins, phenol resins, melamine resins, silicon resins, unsaturated polyester resins, cyanate ester resins, isocyanate resins, and modified resins thereof.
  • examples of the photocurable resin include unsaturated polyester resins, polyester acrylate resins, urethane acrylate resins, silicone acrylate resins, epoxy acrylate resins, and modified resins thereof.
  • Examples of other resins include polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), polylactic acid, fluorine-containing resin, and polyether.
  • Thermoplastic resins such as sulfone resin, polyphenylene sulfide resin, and polyether ether ketone resin are also included.
  • the resin is a curable resin
  • a curing agent a curing accelerator, or the like may be used in combination as necessary.
  • you may mix and use 2 or more types of resin.
  • the conductive paste may contain a solvent.
  • solvent used is not restrict
  • organic solvent used include alcohol solvents (for example, methanol, ethanol, isopropanol, sec-butanol, carbitol, 2-heptanol, octanol, 2-ethylhexanol, ⁇ -terpineol, diethylene glycol monoethyl ether).
  • Ketone solvents eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone
  • aliphatic hydrocarbon solvents eg, heptane, octane, dodecane
  • aromatic hydrocarbon solvents eg, toluene, Xylene
  • amide solvents eg, formamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylpropylene urea
  • nitrile solvents eg, acetonitrile, propionitrile
  • ester solvents E.g., methyl acetate, ethyl acetate
  • carbonate-based solvents e.g., dimethyl carbonate, diethyl carbonate
  • ether solvents a halogen-based solvent. Two or more of these solvents may be mixed and used.
  • the conductive paste contains the silver particles and the migration inhibitor.
  • the content of the migration inhibitor represented by the formula (1) in the conductive paste is 12 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silver particles.
  • the content is preferably 14 to 35 parts by mass, and more preferably 16 to 30 parts by mass.
  • the content of the migration inhibitor is less than 12 parts by mass, the effect of imparting migration resistance is insufficient, and when it exceeds 40 parts by mass, the conductive performance and the printing performance are deteriorated.
  • the content of the silver particles in the conductive paste is not particularly limited, but when the conductive paste contains a solvent, a sufficiently thick silver layer that is more excellent in conductivity is obtained, the increase in viscosity is suppressed, and the composition is ink-jetted. From the point that it can be used as an ink composition, it is preferably 5 to 70% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, and still more preferably 10 to 50% by mass with respect to the total mass of the conductive paste.
  • the content of the migration inhibitor represented by the formula (1) in the conductive paste is not particularly limited as long as the mass relationship with the silver particles is satisfied, but the resulting silver layer has more excellent migration resistance and conductivity. Thus, it is preferably 1 to 28% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, and still more preferably more than 10% by mass and 25% by mass or less based on the total mass of the conductive paste.
  • the content of the resin in the conductive paste is not particularly limited. However, the increase in viscosity is suppressed and the handling property is excellent, and therefore 5 to 30 mass with respect to the total mass of the conductive paste. % Is preferable, and 10 to 20% by mass is more preferable.
  • the solvent is contained in the conductive paste, the content of the solvent in the conductive paste is not particularly limited. However, the increase in viscosity is suppressed, and the handling property is excellent, so that the conductive paste is 5 to 90 mass with respect to the total mass of the conductive paste. % Is preferable, and 15 to 80% by mass is more preferable.
  • the content of the surfactant is not particularly limited, but is preferably 0.0001 to 1% by mass with respect to the total mass of the conductive paste from the viewpoint of improving coating properties, and 0 More preferably, the content is 0.001 to 0.1% by mass.
  • the viscosity of the conductive paste is preferably adjusted to a viscosity suitable for printing applications such as inkjet and screen printing.
  • a viscosity suitable for printing applications such as inkjet and screen printing.
  • inkjet discharge 1 to 50 cP is preferable, and 4 to 40 cP is more preferable.
  • screen printing it is preferably from 1,000 to 100,000 cP, more preferably from 10,000 to 80,000 cP.
  • the method for preparing the conductive paste is not particularly limited, and a known method can be adopted.
  • a known method can be adopted.
  • known methods such as an ultrasonic method (for example, treatment with an ultrasonic homogenizer), a mixer method, a three-roll method, a ball mill method, etc.
  • a conductive paste can be obtained by dispersing the components by the means described above.
  • a silver layer can be formed by applying the above-described conductive paste on a substrate and subjecting it to heat treatment as necessary. By performing the above treatment, the silver particles are fused to form grains, and the grains are further bonded and fused to form a silver layer.
  • the migration inhibitor represented by the formula (1) is efficiently dispersed in the silver layer and imparts ion migration resistance.
  • the method for applying the conductive paste onto the substrate is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as an inkjet method, a screen printing method, a gravure printing method, a gravure offset printing method, an offset printing method, and a flexographic printing method.
  • substrate used in particular is not restrict
  • an organic substrate, a ceramic substrate, a glass substrate etc. can be used.
  • an insulating substrate is preferable from the viewpoint of application to a printed wiring board.
  • the insulating substrate may have a structure in which at least two substrates selected from the group consisting of an organic substrate, a ceramic substrate, and a glass substrate are stacked.
  • Resin is mentioned as a material of an organic substrate, For example, it is preferable to use a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or resin which mixed them.
  • thermosetting resin examples include phenol resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, epoxy resin, silicone resin, furan resin, ketone resin, xylene resin, benzocyclo Examples include butene resin.
  • thermoplastic resin examples include polyimide resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, aramid resin, and liquid crystal polymer.
  • a glass woven fabric, a glass nonwoven fabric, an aramid woven fabric, an aramid nonwoven fabric, an aromatic polyamide woven fabric, a material impregnated with the above resin, or the like can be used as a material of the organic substrate.
  • the optimum heating temperature is appropriately selected according to the material used, but it is usually preferably 100 to 300 ° C, more preferably 100 to 250 ° C.
  • the heating time is preferably 0.2 to 10 hours, more preferably 0.5 to 5 hours from the viewpoint of productivity.
  • the layer thickness of the silver layer is not particularly limited, and an optimum thickness is selected according to the application to be used. However, from the viewpoint of the printed circuit board application, 0.01 to 1000 ⁇ m is preferable, and 0.1 to 100 ⁇ m is preferable. More preferred.
  • the film thickness is a value (average value) obtained by measuring five or more thicknesses at arbitrary points on the silver layer and arithmetically averaging the values.
  • the volume resistance value of the silver layer is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ⁇ cm or less, and even more preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ cm or less from the viewpoint of conductive characteristics.
  • the volume resistance value can be calculated by multiplying the obtained surface resistance value by the film thickness after measuring the surface resistance value of the silver layer by the four-probe method.
  • the silver layer may be provided on the entire surface of the substrate or in a pattern.
  • the patterned silver layer is useful as a conductor wiring (wiring) such as a printed wiring board.
  • Examples of a method for obtaining a patterned silver layer include a method in which the conductive paste is applied to a substrate in a pattern and the heat treatment is performed, or a silver layer provided on the entire surface of the substrate is etched in a pattern. Can be mentioned.
  • the etching method is not particularly limited, and a known subtractive method, semi-additive method, or the like can be employed.
  • an insulating layer (insulating resin layer, interlayer insulating film, solder resist) is further laminated on the surface of the patterned silver layer, and further wiring (metal) is formed on the surface. Pattern) may be formed.
  • a known insulating material can be used as a material for the insulating layer.
  • epoxy resin aramid resin, crystalline polyolefin resin, amorphous polyolefin resin, fluorine-containing resin (polytetrafluoroethylene, perfluorinated polyimide, perfluorinated amorphous resin, etc.), polyimide resin, polyether sulfone resin, polyphenylene Examples thereof include sulfide resin, polyether ether ketone resin, and acrylate resin.
  • OCA transparent adhesive sheet
  • OCA As the OCA, a commercially available product may be used, and examples thereof include 8171CL series and 8146 series manufactured by 3M Corporation. Moreover, you may use what is called a soldering resist layer as an insulating layer. A commercially available solder resist may be used, and examples thereof include PFR800 manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., PSR4000 (trade name), SR7200G manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., and the like.
  • the substrate (wiring substrate) having the silver layer obtained above can be used for various applications.
  • a printed wiring board, TFT, FPC, RFID, etc. are mentioned.
  • This solid material is dispersed in 4.62 g in a mixed solvent (4/1: v / v) of n-butanol (Kanto Chemical, special grade) and n-octane (Kanto Chemical, special grade), and does not contain a migration inhibitor.
  • Paste A-1 was obtained.
  • Conductive paste A-2 without migration inhibitor As the conductive paste A-2 containing no migration inhibitor, polymer type conductive paste LS-450-7H (manufactured by Asahi Chemical Research Laboratory) was used.
  • conductive paste A-3 containing no migration inhibitor As the conductive paste A-3 containing no migration inhibitor, nanopaste NPS (manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) was used.
  • ⁇ Silver layer thickness measurement method The produced test wiring board was embedded in an epoxy resin, and a cross section was obtained by polishing. Then, the cross section was observed using S-3000N (HITACHI SEM), and the thickness of the silver layer was measured. The results are summarized in Table 1. In addition, the layer thickness of a silver layer measures the thickness of the silver layer of five arbitrary points, and arithmetically averages them.
  • Conductivity evaluation of the obtained test wiring board was performed using a resistivity meter Loresta EP MCP-T360 (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.).
  • the resistance measurement value of the silver layer of the produced test wiring board is R1
  • the comparative wiring board produced only with the conductive paste A not including the migration inhibitor (the part using the conductive paste B is replaced with A)
  • the resistance measurement value of the silver layer was R2, and the change ratio R1 / R2 was calculated. Evaluation was made according to the following criteria. The results are summarized in Table 1. In practice, C or higher can be used, and B or higher is preferable.
  • Example 1 R1 / R2 ⁇ 1.1
  • B 1.1 ⁇ R1 / R2 ⁇ 1.25
  • C 1.25 ⁇ R1 / R2 ⁇ 2.0
  • D 2.0 ⁇ R1 / R2
  • the above evaluation is performed using a comparative wiring board using the conductive paste A-1 as the conductive paste A.
  • Example 3 to 4 and Comparative Examples 2 to 4 the above evaluation is performed using a comparative wiring board using the conductive paste A-2 as the conductive paste A.
  • Example 5 the above evaluation is performed using a comparative wiring board using the conductive paste A-3 as the conductive paste A.
  • ⁇ Insulation reliability evaluation method> Using the obtained test wiring board, life measurement was performed under the conditions of a humidity of 85%, a temperature of 85 degrees, a pressure of 1.0 atm, and a voltage of 80 V (device used: EHS-221MD, manufactured by Espec Corp.). As an evaluation method, first, a highly transparent adhesive transfer tape 8146-2 (manufactured by 3M) was bonded onto the surface of the silver layer side of the prepared test wiring substrate, and a glass substrate was bonded to the opposite side. The lifetime was measured under the above conditions using an insulating reliability test substrate, and the time T1 until the resistance between the silver layers reached 1 ⁇ 10 5 ⁇ was measured.
  • an insulation reliability test substrate was prepared in the same manner using a comparative wiring substrate (a portion where the conductive paste B was used was replaced with A) prepared using only the conductive paste A containing no migration inhibitor.
  • the lifetime was measured under the above conditions, and the time T2 until the resistance value between the silver layers reached 1 ⁇ 10 5 ⁇ was measured. Life improvement effect (T1 / T2) was calculated using the obtained time T1 and time T2. Evaluation was made according to the following criteria. The results are summarized in Table 1. In practice, C or higher can be used, and B or higher is preferable.
  • Example 1 T1 / T2 ⁇ 5
  • B 5> T1 / T2 ⁇ 2
  • C 2> T1 / T2> 1
  • D 1 ⁇ T1 / T2
  • the above evaluation is performed using a comparative wiring board using the conductive paste A-1 as the conductive paste A.
  • Example 3 to 4 and Comparative Examples 2 to 4 the above evaluation is performed using a comparative wiring board using the conductive paste A-2 as the conductive paste A.
  • Example 5 the above evaluation is performed using a comparative wiring board using the conductive paste A-3 as the conductive paste A.
  • the wiring board obtained using the conductive paste of the present invention was excellent in the conductivity of the silver layer and also in the insulation reliability between the silver layers.
  • Comparative Examples 1 to 3 using a conductive paste in which the content of the migration inhibitor is not within the predetermined range and Comparative Example 4 using a component other than the predetermined migration inhibitor, the conductivity or insulation reliability Either was inferior.

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Abstract

　本発明は、耐マイグレーション性および導電性に優れた銀層を簡易に形成し得る導電ペースト、および、導電ペーストより形成される銀層を有するプリント配線基板を提供することを目的とする。本発明の導電ペーストは、銀粒子と、式（１）で表されるマイグレーション抑止剤とを含み、マイグレーション抑止剤の含有量が、銀粒子１００質量部に対して、１２～４０質量部である、導電ペースト。

Description

導電ペースト、プリント配線基板
　本発明は、導電ペーストに係り、特に、マイグレーション抑止剤を所定量含む導電性ペーストに関する。
　従来より、絶縁基板表面上に金属配線が配置された配線基板が、電子部材や半導体素子などに広く用いられている。金属配線を構成する金属としては導電性が高い銀、銅がよく用いられるが、特に銀はイオンマイグレーションが発生しやすいという問題がある。
　このような金属のイオンマイグレーションを防止する方法として、マイグレーション抑止剤が含有された樹脂層を、金属配線を覆うように配置させる方法などが提案されている（特許文献１）。
特開２００５－７２２７５号公報
　一方、近年、半導体集積回路やチップ部品等の小型化により、金属配線の微細化が進んでいる。そのため、配線基板中の金属配線の幅および間隔はより狭小化しており、配線基板中の銀を含む金属配線間の絶縁信頼性のより一層の向上が要求されている。
　特許文献１に記載の方法では、マイグレーション抑止剤が樹脂との相溶性が低い場合が多く、樹脂層中にマイグレーション抑止剤が均一に分散し難く、その絶縁信頼性は必ずしも昨今求められるレベルまで到達していなかった。
　また、樹脂を選択する際には、金属との密着性や、マイグレーション抑止剤との相溶性を考慮して選択する必要があるため、使用される樹脂が限られ、汎用性に劣るという問題もあった。
　本発明は、上記実情に鑑みて、耐マイグレーション性および導電性に優れた銀層を簡易に形成し得る導電ペーストを提供することを目的とする。
　本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討を行ったところ、導電ペースト中において所定のマイグレーション抑止剤を所定量使用することにより、上記課題を解決できることを見出した。
　つまり、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
（１）　銀粒子と、
　後述する式（１）で表されるマイグレーション抑止剤とを含み、
　マイグレーション抑止剤の含有量が、銀粒子１００質量部に対して、１２～４０質量部である、導電ペースト。
（２）　マイグレーション抑止剤が、後述する式（２）で表される化合物、後述する式（３）で表される化合物、および、後述する式（４）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、（１）に記載の導電ペースト。
（３）　銀粒子の平均粒径が０．３～１０μｍである、（１）または（２）に記載の導電ペースト。
（４）　さらに、樹脂を含む、（１）～（３）のいずれかに記載の導電ペースト。
（５）　（１）～（４）のいずれかに記載の導電ペーストより形成される銀層を有するプリント配線基板。
　本発明によれば、耐マイグレーション性および導電性に優れた銀層を簡易に形成し得る導電ペーストを提供することができる。
　以下に、本発明の導電ペーストの好適態様について説明する。
　まず、本発明の従来技術と比較した特徴点について詳述する。
　上述したように、本発明の導電ペーストにおいては、後述する式（１）で表されるマイグレーション抑止剤が所定量含まれている。このマイグレーション抑止剤であれば、銀層中での分散性に優れ形成される銀層の導電性が優れると共に、銀のイオンマイグレーションを防止する機能に優れる。
　以下では、まず、導電ペーストに含まれる各成分（銀粒子、式（１）で表されるマイグレーション抑止剤など）について詳述する。
（銀粒子）
　導電ペーストには、銀粒子が含まれる。
　銀粒子の形状は特に制限されず、球状、鱗片状、針状、樹枝状など任意の形状のものを用いることができる。また、銀粒子の製造方法も特に制限されず、機械的粉砕法、還元法、電解法、気相法など任意である。
　銀粒子の平均粒径は特に制限されず、導電ペースト中では、主に、マイクロオーダーの平均粒径を有する銀粒子（以後、銀マイクロ粒子とも称する）、または、ナノオーダーの平均粒径を有する銀粒子（以後、銀ナノ粒子とも称する）が使用される。なかでも、銀層の導電特性がより優れる点で、銀マイクロ粒子が好ましい。
　銀マイクロ粒子の平均粒径は特に制限されず、銀層の導電特性がより優れる点で、０．３～１０μｍが好ましく、１～５μｍがより好ましい。
　銀ナノ粒子の平均粒径は特に制限されず、配線層の導電特性がより優れる点で、５～１００ｎｍが好ましく、１０～２０ｎｍがより好ましい。
　なお、銀粒子の平均粒径は、銀粒子を電子顕微鏡（ＳＥＭ若しくはＴＥＭ）により観察して、２０個以上の銀粒子の一次粒径（直径）を測定して、それらを算術平均して得られる平均値である。銀粒子が真円状でない場合は、円相当径を用いる。
　なお、必要に応じて、銀粒子の表面は保護剤により被覆されていてもよい。保護剤により被覆されることにより、導電ペースト中での銀粒子の保存安定性が向上する。
　使用される保護剤の種類は特に制限されず、公知のポリマー（例えば、ポリビニルピロリドンなど側鎖に自由電子を有する官能基を有するポリマー）や、公知の界面活性剤などが挙げられる。
　なかでも、銀ナノ粒子の場合、その表面が保護剤で覆われていることが好ましく、特に、熱重量測定（ＴＧＡ）において１６０℃まで加熱した際の重量減少率が３０％以上である保護剤を使用することが好ましい。このような保護剤であれば、加熱処理を施して銀層を形成した際に、保護剤が銀層中に残存しにくく、導電特性に優れた銀層が得られる。
　なお、銀粒子の表面一部には、酸化銀が存在していてもよい。
（マイグレーション抑止剤（マイグレーション防止剤））
　導電ペーストには、式（１）で表されるマイグレーション抑止剤（以後、単にマイグレーション抑止剤とも称する）が含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　式（１）中、Ｒ1～Ｒ5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、酸素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基、酸素原子を有していてもよい芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基を表す。なかでも、イオンマイグレーション抑制能がより優れる点で、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、またはこれらを組み合わせた基が好ましい。
　脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはこれらを組み合わせた基に含まれる炭素原子の数は特に制限されないが、イオンマイグレーション抑制能がより優れる点で、１～４０が好ましく、４～２０がより好ましい。
　なお、酸素原子は、例えば、－Ｏ－、－ＣＯＯ－などの連結基の形で上記脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基などに含まれていてもよい。
　式（１）中、Ｚは、水素原子、アシル基、またはＲzＯＣ(＝Ｏ)基を表す。Ｒzは、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表す。なかでも、イオンマイグレーション抑制能がより優れる点で、Ｚは水素原子が好ましい。
　アシル基またはＲzＯＣ(＝Ｏ)基に含まれる炭素原子の数は特に制限されないが、イオンマイグレーション抑制能がより優れる点で、２～１２が好ましく、２～８がより好ましい。
　なお、式（１）中、Ｒ1～Ｒ5の各基中に含まれる炭素原子の数の合計は４以上である。つまり、Ｒ1～Ｒ5の少なくとも一つは、炭素原子を含む基（上記脂肪族炭化水素基、上記芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基など）である。
　炭素原子の合計数が該範囲であれば、銀のイオンマイグレーションが抑制され、金属配線間の絶縁信頼性が向上する。なお、該効果がより優れる点で、合計数は８以上が好ましく、１０以上がより好ましい。なお、上限は特に制限されないが、合成がより容易であり、銀層への分散性がより優れる点から、合計数は５０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。
　なお、化合物中において、Ｒ1～Ｒ5の一つのみが炭素原子を含む基（例えば、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基など）の場合は、該基中の炭素原子の数が４以上であればよい。
　また、化合物中において、Ｒ1～Ｒ5のうち複数の基が炭素原子を含む基（例えば、アルキル基、アルコキシ基など）の場合は、各基中に含まれる炭素原子の数の合計が４以上であればよい。例えば、Ｒ1およびＲ2がアルキル基で、Ｒ3～Ｒ5が水素原子の場合、Ｒ1のアルキル基中に含まれる炭素原子の数とＲ2のアルキル基中に含まれる炭素原子の数との合計数が４以上であればよい。
　また、Ｒ1～Ｒ5は互いに結合して環を形成してもよい。つまり、Ｒ1～Ｒ5のうち任意の２つは、互いに結合して環を形成してもよい。例えば、Ｒ1とＲ5、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、または、Ｒ4とＲ5などのように隣接する２つの基が、それぞれ結合して環を形成してもよい。
　形成される環の種類は特に制限されないが、例えば、５～６員環構造を挙げることができる。
　Ｒ1～Ｒ5には、必要に応じて、公知の置換基がさらに含まれていてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキル又はアリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキル又はアリールスルフィニル基、アルキル又はアリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール又はヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基が挙げられる。
　マイグレーション抑止剤の好適態様としては、式（２）で表される化合物、式（３）で表される化合物、または、式（４）で表される化合物が挙げられる。これらの化合物であれば、耐マイグレーション性により優れる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（２）中、Ｒ1、Ｒ3～Ｒ5およびＺは、式（１）中の各基の定義と同義である。
　なお、Ｒ1、Ｒ3～Ｒ5は互いに結合して環を形成してもよい。つまり、Ｒ1、Ｒ3～Ｒ5のうち任意の２つは、互いに結合して環を形成してもよい。例えば、Ｒ1とＲ5、Ｒ3とＲ4、または、Ｒ4とＲ5などのように隣接する２つの基が、それぞれ結合して環を形成してもよい。
　式（３）中、Ｚ、Ｒ1、Ｒ2、およびＲ3の定義は、式（１）中の各基の定義と同義である。
　式（３）中、Ｒ14およびＲ15は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、酸素原子を含んでもよい脂肪族炭化水素基、酸素原子を含んでもよい芳香族炭化水素基を表す。なかでも、イオンマイグレーション抑制能がより優れる点で、３級炭素原子あるいは４級炭素原子を含むアルキル基であることが好ましい。
　脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基に含まれる炭素原子の数は特に制限されないが、１～４０が好ましく、２～２０がより好ましい。特に、Ｒ14が炭素原子数１～５個のアルキル基で、Ｒ15が炭素原子数１０～２０個のアルキル基であることが好ましい。
　Ｒ1、Ｒ2、Ｒ14およびＲ15のうち少なくとも一つに含まれる炭素原子の数が１～４０である。炭素原子の数が上記範囲内であれば、銀層中での分散性が向上すると共に、イオンマイグレーション抑制能が向上する。なかでも、炭素原子の数は８～４０が好ましく、１０～３０がより好ましい。
　また、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ14およびＲ15の各基中に含まれる炭素原子の数の合計は４以上である。炭素原子の合計数が該範囲であれば、イオンマイグレーション抑制能が向上する。なお、該効果がより優れる点で、合計数は８以上が好ましく、１０以上がより好ましい。なお、上限は特に制限されないが、合成がより容易であり、銀層への分散性がより優れる点から、合計数は５０以下が好ましく、４０以下がより好ましい。
　式（４）中、Ｒ1～Ｒ3およびＲ5は、式（１）中の各基の定義と同義である。
　Ｌは、酸素原子を有していてもよい２価若しくは３価の脂肪族炭化水素基、酸素原子を有していてもよい２価若しくは３価の芳香族炭化水素基、または、これらを組み合わせた基を表す。
　脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基に含まれる炭素原子の数は特に制限されないが、脂肪族炭化水素基の場合、１～４０が好ましく、２～２０がより好ましい、また芳香族炭化水素基の場合、６～４０が好ましく、６～２０がより好ましい。
　また、脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、または、環状のいずれであってもよい。
　ｎは、２または３の整数を表す。
　なお、酸素原子は、例えば、－Ｏ－、－ＣＯＯ－などの連結基の形で上記脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基などに含まれていてもよい。
（その他成分）
　また、導電ペーストには、必要に応じて、銀粒子およびマイグレーション抑止剤以外に他の成分が含まれていてもよい。
　例えば、導電ペーストには、樹脂が含まれていてもよい。樹脂が含まれることにより、基板と銀層との密着性がより向上する。使用される樹脂の種類は特に制限されないが、通常、絶縁樹脂が使用される。
　樹脂の種類としては、例えば、硬化性樹脂（例えば、熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂）を使用することが好ましい。
　熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、珪素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、イソシアネート樹脂、またこれらの変性樹脂などが挙げられる。
　光硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、またはこれらの変性樹脂などが挙げられる。
　その他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリ乳酸、フッ素含有樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの熱可塑性樹脂も挙げられる。
　さらに、樹脂が硬化性樹脂の場合、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤などを併用してもよい。
　なお、樹脂として、２種以上の樹脂を混合して使用してもよい。
　導電ペーストには、溶媒が含まれていてもよい。使用される溶媒の種類は特に制限されず、水または有機溶媒が挙げられる。
　なお、使用される有機溶媒としては、例えば、アルコール系溶媒（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、sec－ブタノール、カルビトール、２－ヘプタノール、オクタノール、２－エチルヘキサノール、α－テルピネオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル）、ケトン系溶媒（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン）、脂肪族炭化水素系溶媒（例えば、ヘプタン、オクタン、ドデカン）、芳香族炭化水素系溶媒（例えば、トルエン、キシレン）、アミド系溶媒（例えば、ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルプロピレンウレア）、ニトリル系溶媒（例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル）、エステル系溶媒（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル）、カーボネート系溶媒（例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート）、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒などが挙げられる。これらの溶媒を、２種以上混合して使用してもよい。
（導電ペースト）
　導電ペーストには、上記銀粒子、および、上記マイグレーション抑止剤が含有される。
　導電ペースト中における式（１）で表されるマイグレーション抑止剤の含有量は、銀粒子１００質量部に対して、１２～４０質量部である。なかでも、得られる銀層の耐マイグレーション性および導電性がより優れる点で、１４～３５質量部が好ましく、１６～３０質量部がより好ましい。
　マイグレーション抑止剤の含有量が１２質量部未満の場合、耐マイグレーション性付与の効果が不十分であり、４０質量部超の場合、導電性能、印刷性能の低下が生じる。
　導電ペースト中における銀粒子の含有量は特に制限されないが、導電ペーストが溶媒を含む場合、導電性により優れる十分な膜厚の銀層が得られると共に、粘度の上昇が抑制され、組成物をインクジェット用インク組成物として用いることができる点から、導電ペースト全質量に対して、５～７０質量％が好ましく、５～６０質量％がより好ましく、１０～５０質量％がさらに好ましい。
　導電ペースト中における式（１）で表されるマイグレーション抑止剤の含有量は、上記銀粒子との質量関係を満たせば特に制限されないが、得られる銀層の耐マイグレーション性および導電性がより優れる点で、導電ペースト全質量に対して、１～２８質量％が好ましく、５～２５質量％がより好ましく、１０質量％超２５質量％以下がさらに好ましい。
　導電ペースト中に樹脂が含まれる場合、導電ペースト中における樹脂の含有量は特に制限されないが、粘度の上昇が抑制され、取扱い性により優れる点から、導電ペースト全質量に対して、５～３０質量％が好ましく、１０～２０質量％がより好ましい。
　導電ペースト中に溶媒が含まれる場合、導電ペースト中における溶媒の含有量は特に制限されないが、粘度の上昇が抑制され、取扱い性により優れる点から、導電ペースト全質量に対して、５～９０質量％が好ましく、１５～８０質量％がより好ましい。
　導電ペースト中に界面活性剤が含まれる場合、界面活性剤の含有量は特に制限されないが、塗布性向上の点から、導電ペースト全質量に対して、０．０００１～１質量％が好ましく、０．００１～０．１質量％がより好ましい。
　導電ペーストの粘度は、インクジェット、スクリーン印刷等の印刷用途に適するような粘度に調整させることが好ましい。インクジェット吐出を行う場合、１～５０ｃＰが好ましく、４～４０ｃＰがより好ましい。スクリーン印刷を行う場合は、１０００～１０００００ｃＰが好ましく、１００００～８００００ｃＰがより好ましい。
　導電ペーストの調製方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、溶媒中に銀粒子および式（１）で表されるマイグレーション抑止剤を添加した後、超音波法（例えば、超音波ホモジナイザーによる処理）、ミキサー法、３本ロール法、ボールミル法などの公知の手段により成分を分散させることによって、導電ペーストを得ることができる。
（銀層）
　上述した導電ペーストを基板上に塗布して、必要に応じて、加熱処理を施すことにより銀層を形成することができる。上記処理を施すことにより、銀粒子同士が互いに融着してグレインを形成し、さらにグレイン同士が接着・融着して銀層を形成する。式（１）で表されるマイグレーション抑止剤は、銀層中で効率よく分散し、耐イオンマイグレーション性を付与する。
　導電ペーストを基板上に塗布する方法は特に制限されず、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法など公知の方法が挙げられる。
　なお、使用される基板の種類は特に制限されず、例えば、有機基板、セラミック基板、ガラス基板などを使用することができる。なかでも、プリント配線基板への応用の点からは、絶縁基板であることが好ましい。
　また、絶縁基板は、有機基板、セラミック基板、およびガラス基板からなる群から選ばれる少なくとも２つの基板が積層した構造であってもよい。
　有機基板の材料としては樹脂が挙げられ、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、またはそれらを混合した樹脂を使用することが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アラミド樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。
　なお、有機基板の材料としては、ガラス織布、ガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布、芳香族ポリアミド織布や、これらに上記樹脂を含浸させた材料なども使用できる。
　また、加熱処理を実施する場合は、その加熱温度は使用される材料に応じて適宜最適な温度が選択されるが、通常、１００～３００℃が好ましく、１００～２５０℃がより好ましい。また、加熱時間は、生産性の点から、０．２～１０時間が好ましく、０．５～５時間がより好ましい。
　銀層の層厚は特に制限されず、使用される用途に応じて最適な厚みが選択されるが、プリント配線基板用途の点からは、０．０１～１０００μｍが好ましく、０．１～１００μｍがより好ましい。
　なお、膜厚は、銀層の任意の点における厚みを５箇所以上測定し、その値を算術平均して得られる値（平均値）である。
　銀層の体積抵抗値は、導電特性の点から、１×１０-2Ωｃｍ以下が好ましく、１×１０-3Ωｃｍ以下がより好ましく、５×１０-4Ωｃｍ以下がさらに好ましい。
　体積抵抗値は、銀層の表面抵抗値を四探針法にて測定後、得られた表面抵抗値に膜厚を乗算することで算出することができる。
　銀層は基板の全面、または、パターン状に設けられてもよい。パターン状の銀層は、プリント配線基板などの導体配線（配線）として有用である。
　パターン状の銀層を得る方法としては、上記導電ペーストをパターン状に基板に付与して、上記加熱処理を行う方法や、基材全面に設けられた銀層をパターン状にエッチングする方法などが挙げられる。
　エッチングの方法は特に制限されず、公知のサブトラクティブ法、セミアディティブ法などを採用できる。
　パターン状の銀層を多層配線基板として構成する場合、パターン状の銀層の表面に、さらに絶縁層（絶縁樹脂層、層間絶縁膜、ソルダーレジスト）を積層して、その表面にさらなる配線（金属パターン）を形成してもよい。
　絶縁層の材料としては、公知の絶縁性の材料を使用することができる。例えば、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、結晶性ポリオレフィン樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、フッ素含有樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、全フッ素化ポリイミド、全フッ素化アモルファス樹脂など）、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、アクリレート樹脂など挙げられる。
　また、絶縁層として、いわゆる光学用透明粘着シート（ＯＣＡ）を使用してもよい。ＯＣＡは市販品を用いてもよく、例えば、３Ｍ（株）製８１７１ＣＬシリーズ、８１４６シリーズなどが挙げられる。
　また、絶縁層として、いわゆるソルダーレジスト層を使用してもよい。ソルダーレジストは市販品を用いてもよく、例えば、太陽インキ製造（株）製ＰＦＲ８００、ＰＳＲ４０００（商品名）、日立化成工業（株）製ＳＲ７２００Ｇなどが挙げられる。
　上記で得られた銀層を有する基板（配線基板）は、種々の用途に使用することができる。例えば、プリント配線基板、ＴＦＴ、ＦＰＣ、ＲＦＩＤなどが挙げられる。
　以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜合成例１：マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡ－１の合成＞
　Ｎ，Ｎ－ジメチル－１，３－ジアミノプロパン（東京化成、特級）２．０４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と、ｎ－オクチルアミン（花王、純度９８％）１．９４ｇ（１５．０ｍｍｏｌ）と、ｎ－ドデシルアミン（関東化学、特級）０．９３ｇ（５．０ｍｍｏｌ）とを混合し、この混合溶液にシュウ酸銀〔硝酸銀（関東化学、一級）とシュウ酸アンモニウム一水和物またはシュウ酸二水和物（関東化学、特級）から合成したもの〕６．０８ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）を加え、３分間撹拌し、シュウ酸イオン・アルキルアミン・アルキルジアミン・銀錯化合物を調製した。これを９５℃で２０～３０分加熱撹拌すると、二酸化炭素の発泡を伴う反応が完結し、青色光沢を呈する懸濁液へと変化した。これにメタノール（関東化学、一級）１０ｍＬを加え、遠心分離により得られた沈殿物を自然乾燥すると、青色光沢の被覆銀超微粒子の固体物４．６２ｇ（銀基準収率９７．０％）が得られた。この固体物をｎ－ブタノール（関東化学、特級）とｎ－オクタン（関東化学、特級）の混合溶媒（４／１：ｖ／ｖ）に４．６２ｇに分散し、マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡ－１を得た。
＜合成例２：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－１の合成＞
　合成例１で得られた導電性ペーストＡ－１（１１．５５ｇ）に対し、ＤＬ―αトコフェロール（東京化成社製）０．８７ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－１を得た。
＜合成例３：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－２の合成＞
　合成例１で得られた導電性ペーストＡ－１（１１．５５ｇ）に対し、ＩＲＧＡＮＯＸ２４５（ＢＡＳＦ社製）０．８７ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－２を得た。
＜マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡ－２＞
　マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡ－２として、ポリマー型導電性ペーストＬＳ－４５０－７Ｈ（アサヒ化学研究所製）を用いた。
＜合成例４：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－３の合成＞
　前述の導電性ペーストＡ－２（１０ｇ）に対し、ＤＬ―αトコフェロール（東京化成社製）１．０５ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－３を得た。
＜合成例５：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－４の合成＞
　前述の導電性ペーストＡ－２（１０ｇ）に対し、ＤＬ―αトコフェロール（東京化成社製）１．７５ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－４を得た。
＜マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡ－３＞
　マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡ－３として、ナノペーストＮＰＳ（ハリマ化成社製）を用いた。
＜合成例６：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－５の合成＞
　前述の導電性ペーストＡ－３（１０ｇ）に対し、ＤＬ―αトコフェロール（東京化成社製）１．０４ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－５を得た。
＜合成例７：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－６の合成＞
　合成例１で得られた導電性ペーストＡ－１（１１．５５ｇ）に対し、ＤＬ―αトコフェロール（東京化成社製）０．２１ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－６を得た。
＜合成例８：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－７の合成＞
　前述の導電性ペーストＡ－２（１０ｇ）に対し、ＩＲＧＡＮＯＸ２４５（ＢＡＳＦ社製）０．３５ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－７を得た。
＜合成例９：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－８の合成＞
　前述の導電性ペーストＡ－２（１０ｇ）に対し、ＩＲＧＡＮＯＸ２４５（ＢＡＳＦ社製）３．５ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－８を得た。
＜合成例１０：マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－９の合成＞
　前述の導電性ペーストＡ－２（１０ｇ）に対し、フェノチアジン（東京化成社製）０．７ｇを添加して、攪拌し、マイグレーション抑止剤を含有する導電性ペーストＢ－９を得た。
＜実施例１～２および比較例１：インクジェットによる配線形成＞
　マテリアルプリンターＤＭＰ－２８３１（ＦＵＪＩＦＩＬＭ　Ｄｉｍａｔｉｘ社製）を用い、吐出量：１０ｐＬ、吐出間隔：５０μｍの条件で、ガラス基板上へ各導電性ペーストをＬ／Ｓ＝７５／７５μｍの櫛形状に描画を行い、これを２層分重ねて描画を行った。その後、オーブンで２３０℃、１時間ベークを行い、銀層を有する試験用配線基板を作製した。
　なお、各実施例および比較例において各導電性ペーストとしては、後述する表１に記載の上記導電ペーストをそれぞれ使用した。また、本方法は、表１の「配線形成方法」欄において「ＩＪ」と表記する。
＜実施例３～５および比較例２～４：スクリーン印刷による配線形成＞
　ＤＰ―３２０型スクリーン印刷機（ニューロング精密工業株式会社製）を用いて、ガラス基板上へ各導電性ペーストをＬ／Ｓ＝７５／７５μｍの櫛形状に印刷を行い（４２０メッシュスクリーンを使用）、その後、オーブンで２３０℃、１時間ベークを行い、銀層を有する試験用配線基板を作製した。
　なお、各実施例および比較例において各導電性ペーストは、後述する表１に記載の種類をそれぞれ使用した。また、本方法は、表１の「配線形成方法」欄において「スクリーン」と表記する。
＜銀層層厚測定方法＞
　作製した試験用配線基板をエポキシ樹脂で包埋し、研磨による断面出しを行った後、Ｓ－３０００Ｎ（ＨＩＴＡＣＨＩ社製ＳＥＭ）を用いて断面を観察、銀層の層厚の測定を行った。結果を表１にまとめて示す。
　なお、銀層の層厚は、５箇所の任意点の銀層の厚みを測定して、それらを算術平均したものである。
＜導電性評価方法＞
　得られた試験用配線基板の導電性評価を抵抗率計ロレスタＥＰ　ＭＣＰ－Ｔ３６０（三菱化学アナリテック社製）を用いて行った。
　評価方法として、作製した試験用配線基板の銀層の抵抗測定値をＲ１、マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡのみで作製した比較用配線基板（導電性ペーストＢを用いる部分をＡで代替したもの）の銀層の抵抗測定値をＲ２とし、その変化割合Ｒ１／Ｒ２を計算した。以下の基準に従って、評価した。結果を表１にまとめて示す。尚、実用上はＣ以上が使用可能であり、Ｂ以上が好ましい。
「Ａ」：Ｒ１／Ｒ２≦１．１の場合
「Ｂ」：１．１＜Ｒ１／Ｒ２≦１．２５の場合
「Ｃ」：１．２５＜Ｒ１／Ｒ２≦２．０の場合
「Ｄ」：２．０＜Ｒ１／Ｒ２の場合
　なお、実施例１～２、比較例１では、導電性ペーストＡとして導電性ペーストＡ－１を使用した比較用配線基板を用いて、上記評価を行う。
　実施例３～４、比較例２～４では、導電性ペーストＡとして導電性ペーストＡ－２を使用した比較用配線基板を用いて、上記評価を行う。
　実施例５では、導電性ペーストＡとして導電性ペーストＡ－３を使用した比較用配線基板を用いて、上記評価を行う。
＜絶縁信頼性評価方法＞
　得られた試験用配線基板を用いて、湿度８５％、温度８５度、圧力１．０ａｔｍ、電圧８０Ｖの条件で寿命測定（使用装置：エスペック（株）社製、ＥＨＳ－２２１ＭＤ）を行った。
　評価方法としては、まず、作製した試験用配線基板の銀層側表面上に高透明性接着剤転写テープ８１４６－２（３Ｍ社製）貼り合せて、逆側にガラス基板を張り合わせて作製された絶縁信頼性試験用基板を用いて上記条件で寿命測定を行い、銀層間の抵抗値が１×１０5Ωになるまでの時間Ｔ１を測定した。
　次に、マイグレーション抑止剤を含まない導電性ペーストＡのみで作製した比較用配線基板（導電性ペーストＢを用いる部分をＡで代替したもの）を用いて同様の方法で絶縁信頼性試験用基板を作製し、上記条件で寿命測定を行い、銀層間の抵抗値が１×１０5Ωになるまでの時間Ｔ２を測定した。
　得られた時間Ｔ１および時間Ｔ２を用いて寿命の改善効果（Ｔ１／Ｔ２）を計算した。以下の基準に従って、評価した。結果を表１にまとめて示す。尚、実用上はＣ以上が使用可能であり、Ｂ以上が好ましい。
「Ａ」：Ｔ１／Ｔ２≧５の場合
「Ｂ」：５＞Ｔ１／Ｔ２≧２の場合
「Ｃ」：２＞Ｔ１／Ｔ２＞１の場合
「Ｄ」：１≧Ｔ１／Ｔ２の場合
　なお、実施例１～２、比較例１では、導電性ペーストＡとして導電性ペーストＡ－１を使用した比較用配線基板を用いて、上記評価を行う。
　実施例３～４、比較例２～４では、導電性ペーストＡとして導電性ペーストＡ－２を使用した比較用配線基板を用いて、上記評価を行う。
　実施例５では、導電性ペーストＡとして導電性ペーストＡ－３を使用した比較用配線基板を用いて、上記評価を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表１に示すように、本発明の導電ペーストを使用して得られた配線基板においては、銀層の導電性に優れると共に、銀層間の絶縁信頼性にも優れていた。
　一方、マイグレーション抑止剤の含有量が所定範囲内にない導電ペーストを使用した比較例１～３、および、所定のマイグレーション抑止剤以外の成分を用いた比較例４においては、導電性または絶縁信頼性のいずれかが劣っていた。

Claims (5)

  1. 　銀粒子と、
    　式（１）で表されるマイグレーション抑止剤とを含み、
    　前記マイグレーション抑止剤の含有量が、前記銀粒子１００質量部に対して、１２～４０質量部である、導電ペースト。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （式（１）中、Ｒ1～Ｒ5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、酸素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基、酸素原子を有していてもよい芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基を表す。Ｚは、水素原子、アシル基、またはＲzＯＣ(＝Ｏ)基を表す。Ｒzは、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表す。ただし、Ｒ1～Ｒ5の各基中に含まれる炭素原子の数の合計は４以上である。なお、Ｒ1～Ｒ5は、互いに結合して環を形成してもよい。）
  2. 　前記マイグレーション抑止剤が、式（２）で表される化合物、式（３）で表される化合物、および、式（４）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の導電ペースト。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    （式（２）中、Ｒ1、Ｒ3～Ｒ5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、酸素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基、酸素原子を有していてもよい芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基を表す。Ｚは、水素原子、アシル基、またはＲzＯＣ(＝Ｏ)基を表す。Ｒzは、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表す。なお、Ｒ1、Ｒ3～Ｒ5は互いに結合して環を形成してもよい。
    　式（３）中、Ｒ1～Ｒ3およびＲ14～15は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、酸素原子を含んでもよい脂肪族炭化水素基、酸素原子を含んでもよい芳香族炭化水素基を表す。Ｚは、水素原子、アシル基、またはＲzＯＣ(＝Ｏ)基を表す。Ｒzは、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表す。ただし、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ14およびＲ15のうち少なくとも一つに含まれる炭素原子の数が１～４０であり、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ14およびＲ15の各基中に含まれる炭素原子の数の合計は４以上である。
    　式（４）中、Ｒ1～Ｒ3およびＲ5は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、酸素原子を有していてもよい脂肪族炭化水素基、酸素原子を有していてもよい芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基を表す。Ｌは、酸素原子を有していてもよい２価若しくは３価の脂肪族炭化水素基、酸素原子を有していてもよい２価若しくは３価の芳香族炭化水素基、または、これらを組み合わせた基を表す。）
  3. 　前記銀粒子の平均粒径が０．３～１０μｍである、請求項１または２に記載の導電ペースト。
  4. 　さらに、樹脂を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電ペースト。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の導電ペーストより形成される銀層を有するプリント配線基板。
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