WO2007083710A1

WO2007083710A1 - 導電性ペースト及びそれを用いた配線基板

Info

Publication number: WO2007083710A1
Application number: PCT/JP2007/050716
Authority: WO
Inventors: Masahiro Yamakawa; Kenji Miyazaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-07-26
Also published as: JP2007194122A; CN101310344A; KR20080090261A; EP1975948A1; EP1975948A4; CN101310344B; US20090042001A1; US8053066B2; TW200735127A; KR101275389B1

Abstract

　導電性ペーストは、金属粉末、無機バインダー及び有機ビヒクルを主成分として含む。有機ビヒクルは、沸点が２７０°C以上の溶剤を含み、その溶剤の配合量は、有機ビヒクルに含まれる溶剤全体の３～１００重量％である。

Description

導電性ペースト及びそれを用いた配線基板

技術分野

[0001] 本発明は、基板上に導体配線を形成する際に用いられる導電性ペースト、及びその導電性ペーストを用いて形成される配線基板に関する。

背景技術

[0002] 金属粉末を含む導電性ペーストは、良好な導電性を示すことから、様々な電子機器部品に広く使用されている。この導電性ペーストは、配線基板の導体配線を形成するために使用されている。導電性ペーストとして、例えば、金属粉末及び無機バインダーを有機ビヒクルに分散してペースト状にしたものが使用される。導体配線を形成するには、まず、導電性ペーストが、スクリーン印刷機やディスペンサー等を用いて、セラミックやガラス基板等に所定のパターンで塗布される。そして、塗布された導電性ペーストを高温で焼成して、有機ビヒクルを蒸散させ、金属粉末を焼結することにより、良好な導電性を有する連続膜が形成される。

[0003] 近年、電子機器部品の高密度化が進み、それに伴、、微細な配線パターン (フアインパターン)を効率良く形成することが求められている。具体的には、配線幅 (ライン幅) Z配線間隔 (ライン間隔）が 100Z100 μ m以下であるファインパターンを精度良く形成することが求められている。そこで、ファインパターンの精度を向上させるための導電性ペーストが開示されて、る。

[0004] 特許文献 1には、平均粒子径が 0. 8 μ m以下の球状の導電性粉末と有機ビヒクルとを含有し、導電性粉末の粒子径の中央値 D と検出可能な粒子径の最小値 D と

50 min の比（D ZD )が 2

50 min 〜5である導電性ペーストが提案されて、る。この導電性べ一ストを使用することにより、導体パターンの表面のうねり等が低減されるため、優れた形状精度を有するファインパターンが形成される。また、この文献には、ブルックフィ一ルド回転粘度計により、 4番スピンドルを用いて lrpmの条件で測定した粘度 V

lrpm と lOrpmの条件で測定した粘度 V との比 (V /V )が 2

1 Orpm 1 rpm 1 Orpm 〜5であることが好ましい、と記載されている。この特徴により、導電性ペーストは、所定のパターンに塗布された後、垂れに《なるため、塗膜の形状が良好に維持される。

[0005] また、特許文献 2には、粒子径 100 μ m以下である球状の金属粉末と、バインダー榭脂として、熱硬化型フエノール榭脂を含有し、金属粉末 100重量部に対してポリエチレン榭脂を 0. 01〜5wt%含む導電性ペーストが提案されている。この導電性べ一ストを使用することにより、優れた形状精度を有するファインパターンを形成でき、高品質で、かつ高精細な導体回路を製造できる。

[0006] 一般に、導電性ペーストにより配線を形成する用途では、配線抵抗を低くすることが要求されている。配線抵抗を低くするには、配線幅の広い導体配線を形成することが効果的である。しかし、設計上、配線幅を広くすることが困難な場合が多ぐむしろ配線幅を細くしたいという要望が強い。従って、配線抵抗を低くするには、導電性べ一ストの体積抵抗率を下げることに加え、塗膜を厚くする必要がある。また、配線の導電性を高くするには、導電性ペーストを十分に焼結する必要がある。しかし、乾燥及び焼結時における導電性ペーストの収縮率は大きぐ焼結後の厚みは、塗布時の厚みの約 20%程度にまで減少する。この収縮を抑えるには、導電性ペースト中の金属粉末や無機バインダー等の固形分の配合量を多くすればよい。

[0007] しかし、従来の導電性ペーストでは、導電性ペースト中の固形分の配合量を多くすると、有機ビヒクルの量が相対的に少なくなる。このため、有機ビヒクル中の溶剤の揮発により導電性ペーストの粘度が上昇し、導電性ペーストの塗布特性に影響を及ぼす。例えば、スクリーン印刷により配線基板上にファインパターンを形成する際、開口径の小さいメッシュを有するスクリーン版が使用される。この場合、導電性ペーストの粘度が上昇すると、スクリーン版力導電性ペーストが抜け難くなり、スクリーン版に目詰まりが生じる。そのため、配線がかすれたり、断線したりして、 100 /z m以下のファインパターンを精度良く形成することが困難になる。特に、長時間、連続して印刷する場合、配線がかすれ易ぐ断線し易くなるため、ファインパターンを精度良く形成することが一層困難になる。また、ディスペンサーを用いてファインパターンを形成する際、口径の小さいノズルが使用されるため、スクリーン印刷の場合と同様の問題が生じる。

特許文献 1 :特開 2004— 139838号公報特許文献 2：特開平 9 - 310006号公報

発明の開示

[0008] 本発明の目的は、形成精度の優れたファインパターンを形成することのできる導電性ペースト及びそれを用いた配線基板を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第一の態様によれば、金属粉末、無機バインダー及び有機ビヒクルを主成分として含む導電性ペーストであって、有機ビヒクルは、沸点が 270°C以上の溶剤を含み、その溶剤の配合量は、有機ビヒクルに含まれる溶剤全体の 3〜： L00重量％である。

[0009] 上記のように構成したことにより、沸点の高い溶剤を使用するため、導電性ペーストの耐乾燥性が向上する。また、塗膜を厚くするために導電性ペースト中の金属粉末や無機バインダー等の固形分の配合量を多くしても、導電性ペーストの粘度上昇が効果的に抑制される。このため、スクリーン印刷によりファインパターンを形成する際、スクリーン版力も導電性ペーストが抜け易くなり、スクリーン版に目詰まりが生じにくくなる。よって、配線がかすれたり、断線したりすることを防止でき、連続印刷する際、ファインパターンを精度良く形成できる。

[0010] 上記の導電性ペーストにおいて、導電性ペースト全体に対する金属粉末及び無機バインダーの含有量の合計は 80重量％以上であることが好ましい。同構成によれば、導電性ペーストを乾燥、焼結する際の塗膜の収縮が効果的に抑制されるため、印刷時の塗布厚さを大きくすることができる。

[0011] 上記の導電性ペーストにおいて、金属粉末は、一次粒子の平均粒径が 50nm以下の粉末を含み、その粉末の配合量は、金属粉末全体の 1〜50重量％であることが好ましい。その場合、金属粉末の充填密度が向上するため、低い温度 (例えば、 450°C 以下)で焼結しても、高い導電性が得られるとともに、塗膜を厚くすることができる。また、スクリーン印刷法によりファインパターンを形成する際、配線中の金属粉末の密度をより均一することができる。そのため、ファインラインのラインエッジ部には、金属粉末の密度の低い部分が形成されなくなる。従って、配線の体積抵抗の上昇を抑制でき、結果として、高い導電性を有するファインパターンを形成できる。

[0012] 上記の導電性ペーストにおいて、金属粉末は、金属単体、合金及び複合金属から選ばれるものが好ましぐ白金、金、銀、銅、ニッケル、及びパラジウム力も選ばれる 1 種以上の金属または合金であることが好ましい。特に、導電性、信頼性等の観点から、銀を使用することがより好ましい。

[0013] 上記の導電性ペーストにおいて、環境への配慮から、無機バインダーとして、鉛を含まな、ガラス粉末を使用することが好ま、。

上記の目的を達成するために、本発明の第二の態様によれば、基材上に、上記の導電性ペーストを印刷して形成された配線を備える配線基板が提供される。同構成によれば、上記の導電性ペーストを使用することで、例えば、スクリーン印刷により形成された形状精度の優れた配線を備える配線基板が得られる。

[0014] また、上記の導電性ペーストを使用することにより、導電性ペーストの耐乾燥性が向上するとともに、ファインパターンを精度良く形成できる。従って、配線幅が 100 /z m 以下のファインパターンを備える配線基板の作製に好適に使用される。この場合、配線基板上の全ての配線幅が 100 m以下である必要はなぐ一部の配線の幅が 10 0 m以下であればよい。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下に、本発明の好適な実施形態について説明する。

本発明の導電性ペーストは、有機ビヒクル、金属粉末、及び無機バインダーを主成分として含む。有機ビヒクルは、榭脂と溶剤との混合物である。有機ビヒクルには、金属粉末と無機バインダーとが均一に分散した状態を維持するという特性が求められる。また、有機ビヒクルには、スクリーン印刷により導電性ペーストを基材上に塗布する際、導電性ペーストを均質に保つことで、印刷パターンのにじみや流れを抑え、スクリ一ン版カも導電性ペーストを抜け易くするという特性が求められる。また、導電性の低下を防止する観点から、導電性ペーストの焼成により塗膜中に熱分解物 (炭化物）が生成されないものが選択される。従って、これらの観点から、セルロース系榭脂ゃァクリル系榭脂を溶剤に溶解したものが好適に使用される。榭脂として、例えば、メチルセノレロース、ェチノレセノレロース、ニトロセノレロース、酢酸セノレロース、プロピオン酸セルロース等のセルロース系榭脂、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ェチル、（メタ）アクリル酸プロピル等のアクリル酸エステル類、アルキッド榭脂及びポリビュルァルコール等が好ましぐ安全性、安定性等の観点から、ェチルセルロースが特に好ましい。また、これらの榭脂を混合して使用してもよいが、上述した観点から、榭脂として、ェチルセルロースを榭脂成分の総量に対して 60重量％以上含有することが好ましぐ 80重量％以上 100重量％以下が特に好ましい。

[0016] また、有機ビヒクル中に含まれる溶剤として、榭脂に対して可溶性を有し、基材に対して非腐食性を有するものが使用される。溶剤として、具体的には、トルエン (沸点： 1 10°C)、キシレン（沸点： 138°C〜144°C)、ェチルベンゼン（沸点： 136°C)、ジェチルベンゼン（沸点： 181°C〜184°C)、ァミルベンゼン（沸点： 205°C)等の芳香族炭化水素類、テルビネオール (沸点： 219°C)、 2—メトキシエタノール (沸点： 125°C)、 2 エトキシエタノール（沸点： 136°C)、 2 ブトキシエタノール（沸点： 170°C)、ジェチレングリコールモノメチルエーテル（沸点： 194°C)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：230°C)等のアルコール類、及び 2—（2 エトキシエトキシ）ェチルァセタート (沸点： 217°C)等が一般的に使用されて、る。

[0017] しかし、これらの沸点の低い溶剤は揮発し易ぐ乾燥し易い。このため、沸点の低い溶剤を使用することにより、導電性ペーストの粘度が上昇し易い。従って、スクリーン印刷によりファインパターンを形成する際、開口径の小さいメッシュを有するスクリーン版を使用する場合、導電性ペーストの粘度の上昇により、スクリーン版から導電性ペーストが抜け難くなり、スクリーン版に目詰まりが生じる。その結果、配線のかすれや断線が発生し、 100 m以下のファインパターンを精度良く形成することが困難になる。特に、長時間、連続して印刷を行う場合、配線のかすれや断線が発生しやすくなる。

[0018] 本発明におヽては、有機ビヒクルに含まれる溶剤として、榭脂に対する可溶性を有し、基材に対する非腐食性を有し、沸点が 270°C以上である高沸点溶剤が使用される。このような高沸点溶剤として、例えば、グリセリン (沸点： 290°C)、 2 ェチル 2 （ヒドロキシメチル） 1, 3 プロパンジオール（沸点： 295°C)、 2— [2— [(2 ェチルへキシル）ォキシ]エトキシ]エタノール（沸点： 277°C)等のアルコール類、フタル酸ジメチル (沸点： 282°C)、フタル酸ジェチル (沸点： 295°C)、フタル酸ジブチル (沸点： 339°C)、フタル酸ジォクチル（沸点： 284°C)、酒石酸ジブチル（沸点： 312°C)、セバシン酸ジブチル（沸点： 345°C)等のエステル類、及びジベンジルエーテル（沸点： 29 5度)等のエーテル類が好適に使用される。

[0019] このような沸点の高い溶剤は、揮発し難ぐ乾燥し難い。このため、沸点の高い溶剤を使用することにより、導電性ペーストの耐乾燥性が向上する。従って、塗膜を厚くするため、導電性ペースト中の金属粉末や無機バインダー等の固形分の配合量を多くしても、導電性ペーストの粘度の上昇を効果的に抑制できる。その結果、スクリーン印刷によりファインパターンを形成する際、スクリーン版力も導電性ペーストが抜け易くなり、スクリーン版に目詰まりが生じに《なる。このため、印刷特性が向上し、配線のかすれや断線の発生を防止でき、連続印刷を行う際にもファインパターンを精度良く形成できる。

[0020] 高沸点溶剤は、単独で使用してもよぐまた、低沸点溶剤と併用してもよい。より具体的には、上述したように、導電性ペーストの耐乾燥性が向上し、ファインパターンを精度良く形成でき、塗膜を厚くできるとの観点から、沸点が 270°C以上である溶剤の配合量は、有機ビヒクル中の溶剤全体の 3〜： LOO重量⁰ /₀であり、好ましくは 10〜80 重量％であり、更に好ましくは 20〜70重量％である。

[0021] 導電性ペーストに対する有機ビヒクルの含有量は、特に限定されず、印刷方法に応じて、適宜調整できる。例えば、スクリーン印刷により配線幅が 100 m以下であるファインパターンを印刷する場合、有機ビヒクルとして、分子量 10000〜20000のェチルセルロースを溶剤に 10〜20重量％溶解したものが好適に使用される。

[0022] 金属粉末として、金属単体、合金および複合金属から選ばれるものが用いられる。

金属粉末は、白金、金、銀、銅、ニッケル、及びパラジウム力選ばれる 1種以上の金属または合金であることが好ましい。特に、導電性、信頼性等の観点から、銀がより好ましい。また、金属粉末の形状は、特に限定されず、球状粉末や鱗片状粉末等を使用することができる。また、金属粉末の粒径は、形成される導体配線の幅や厚さに応じて決定され、最大粒径は、所望の配線幅の 1Z2以下が好ましぐ 1Z3以下が更に好ましい。金属粉末の平均粒径は、所望の配線幅の 1Z5以下が好ましぐ 1Z10以下が更に好ましい。

[0023] また、大きさの異なる 2種類以上の金属粒子を一定比率で混合した金属粉末を用いてもよい。例えば、金属粉末として、球状粉末を使用する場合、一次粒子の平均粒径が 0. 1 μ m以上 3 μ m以下の球状粒子 (A)と、一次粒子の平均粒径が 5 Onm以下の球状粒子 (B)の 2種類が使用される。この場合、球状粒子 (A)については市販されているものを使用してもよい。球状粒子 (A)の一次粒子の平均粒径は、 0. l ^ m 〜3 μ mが好ましぐ 0. 1 m〜l μ mが更に好ましい。平均粒径は、 50%粒径（D

50

)を指す。平均粒子径の測定には、レーザードップラー法を応用した粒度分布測定装置（日機装 (株)製、ナノトラック (登録商標)粒度分布測定装置 UPA—EX150)等が用いられる。

[0024] 球状粒子 (B)は、金属化合物を湿式還元処理して作製される。具体的には、水もしくは水と低級アルコールの混合物に水溶性の金属化合物をカ卩えて溶解し、その後、還元剤と表面処理剤を溶解した水溶液を加え、 30°C以下で攪拌することにより作製される。

[0025] 例えば、銀粉末を用いる場合、等量の純水及びエタノールを混合した溶液に硝酸銀を溶解し、更にアンモニア水を加えて pHを 11. 3に調整し、溶液を透明にする。それとは別に、等量の純水及びエタノールを混合した液に、還元剤として Lーァスコルビン酸、分散剤としてポリアクリル酸をそれぞれ溶解する。分散剤は、還元反応による銀微粒子の析出反応の進行を緩やかに制御して、微粒子が凝集して大粒径ィ匕することを防止するために用いられる。次に、上記の還元剤及び分散剤の溶液を 25°Cに保ちつつ攪拌しながら、これに、予め調整した硝酸銀溶液を徐々に滴下する。このようにすることで、溶液中に銀の微粒子が析出し、その後、溶液を洗浄回収すること〖こより、平均粒径 20nmの球状銀粒子 (B)が得られる。他の金属粉末についても、同様の操作により、微小な金属粉末を得ることができる。

[0026] 上述したように、大きさの異なる 2種類の球状粒子 (A)及び (B)を一定比率で混合した金属粉末を用いる際、金属粉末全体に含まれる球状粒子 (B)の割合が 1重量％未満である場合、球状粒子 (A)の周りに球状粒子 (B)が十分に行き渡らな、ため、導電経路の導電性が十分に得られない場合がある。一方、球状粒子 (B)が金属粉末全体の 50重量％を超えると、球状粒子 (A)が球状粒子 (B)により完全に取り囲まれるため、十分な導電性を得ることができる。しかし、球状粒子 (B)の使用量が多くなると、コストは高くなる。従って、球状粒子 (A)を金属粉末全体の 50〜99重量％、球状粒子 (B)を金属粉末全体の 1〜50重量％の範囲で使用することが好ましぐ球状粒子 (A)を金属粉末全体の 90〜97重量％、球状粒子 (B)を金属粉末全体の 3〜1 0重量％の範囲で用いることがさらに好まし、。

[0027] この構成により、比較的粒径の大きい球状粒子 (A)の粒子間に、比較的粒径の小さい球状粒子 (B)が充填されるため、金属粉末の充填密度が高くなり、結果として、低い温度 (例えば、 450°C以下)で焼結しても高い導電性が得られると共に、塗膜を厚くすることができる。また、スクリーン印刷法によりファインパターンを形成する際、配線中の金属粉末の密度をより均一に保つことができる。そのため、ファインパターンのラインエッジ部には、金属粉末の密度の低い部分が形成されなくなる。従って、配線の体積抵抗の上昇を抑制でき、結果として、高い導電性を有するファインパターンを形成できる。さら〖こ、上述した範囲で球状粒子 (A)と球状粒子 (B)とを混合して用いることにより、コストを抑制できる。導電性ペースト全体に対する金属粉末の含有量は、導電性を確保する観点から、 60重量％以上であることが好ましい。

[0028] また、導電性ペーストは、 E型回転粘度計 (東機産業 (株)製、 TV— 20型粘度計コンプレートタイプ (TVE— 20H) )により、 25°Cでローター No. 7を用いて測定した回転数 lrpmにおける粘度 (V ;^ 00Pa' s以上 1200Pa' s以下（好ましくは、 60

lrpm

OPa · s以上 lOOOPa' s以下）であることが好まし、。導電性ペーストの粘度が高すぎると、スクリーン印刷する際、スクリーン版力導電性ペーストが抜け難くなる。また、導電性ペーストの粘度が低すぎると、塗布された導電性ペーストは垂れやすくなる。いずれの場合も、ファインパターンの形成が困難になる。

[0029] 無機ノインダ一は、ノ《ターンと基材との密着力の向上のための結合剤として使用される。無機ノインダーとして、市販品のもの力も選択でき、例えば、ガラス粉末等が用いられる。また、環境への配慮から、鉛を含まないガラス粉末を使用することが好ましい。鉛フリーのガラス粉末として、ビスマス系のガラス粉末等を用いることができる。

[0030] 使用される金属粉末の粒径が小さいことから、ガラス粉末の粒径が大きくなると偏析しゃすくなり、結果として、導電性に影響を及ぼす場合がある。また、スクリーン印刷によりファインパターンを形成する際、開口径の小さいメッシュを有するスクリーン版を使用するため、ガラス粉末カッシュに詰まる虞がある。従って、ガラス粉末として、平均粒径が 1 μ m以上 5 μ m以下であり、最大粒径が 50 μ m以下であるものを使用することが好ましい。このようなガラス粉末を使用することにより、偏祈が抑制されると共に、導電性ペースト中での高い分散性が得られる。従って、高い導電性を得ることができ、ファインパターンを形成する際、ガラス粉末カ^ッシュに詰まらなくなる。ビーズミル等による湿式粉砕等を用いることで、所望の粒径を有するガラス粉末を好適に作製できる。

[0031] ガラス粉末の配合量は、微量であってもよ、。この場合、導電性ペーストと基材との密着力を確保するとの観点から、ガラス粉末の配合量は、金属粉末とガラス粉末の合計値に対して 0. 1重量％以上 15重量％以下であることが好ましい。また、低温焼結性と導電性を両立するとの観点から、ガラス粉末が融解して拡散する温度の指標となる作業点は、 450°C以下であることが好ましい。ここで、作業点は、加熱'昇温したときにガラス粉末が所定の粘度 (約 10⁴Pa' s)にまで軟ィ匕するときの温度を意味する。

[0032] また、乾燥、焼結時の塗膜の収縮を効果的に抑制し、塗膜を厚くするためには、導電性ペーストの固形成分 (金属粉末と無機ノインダー）の含有量を高くする必要がある。従って、導電性ペースト全体に対する金属粉末と無機バインダーの含有量の合計は、 80重量％以上であることが好ましぐ 85重量％以上であることがさらに好ましい。

[0033] また、導電性ペーストのレオ口ジーを調整するため、従来から導電性ペーストに用いられてきたチクソトロピー剤、レべリング剤、可塑剤等の各種添加剤を使用することができる。例えば、スクリーン印刷等を用いて連続印刷を行う際には、耐乾燥性が重要な特性となる力可塑剤により、導電性ペーストの耐乾燥性が向上する。可塑剤として、例えば、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、ァジピン酸誘導体、マレイン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット誘導体、ピロメリット誘導体、ステアリン酸誘導体、ォレイン酸誘導体、ィタコン酸誘導体、リシノール誘導体、水素添加ヒマシ油及びその誘導体が好適に使用される。使用される可塑剤のうち、耐乾燥性を向上させる観点から、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体等のフタレート系可塑剤が特に好ましい。より具体的には、フタル酸誘導体として、例えば、ジメチルフタレート、ジェチルフタレート、ジブチルフタレート、ジー（2—ェチルへキシル）フタレート、ジォクチルフタレート、ジイソオタチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジフエ-ルフタレート等が好ましぐイソフタル酸誘導体として、例えば、ジメチルイソフタレート等が好ましい。導電性ペースト全体に対する可塑剤の含有量は、 0. 1重量％以上 3重量％以下であることが好ましぐ 0. 3重量％以上 3重量％以下であることが更に好ましい。

[0034] また、本発明の導電性ペーストは、例えば、基材 (ガラス基材等)上に、優れた形状精度を有する配線や電極等からなる電気回路を形成する場合に好適に使用される。より具体的には、公知の印刷方法 (特に、好ましくはスクリーン印刷法)を用いて、基材上に、本発明の導電性ペーストを所定のパターンで印刷し、高温で焼成することにより、所望の配線や電極等カゝらなる電気回路を備えた配線基板を得ることができる。

[0035] また、本発明の導電性ペーストを用いることにより、導電性ペーストの耐乾燥性が向上すると共に、かつファインパターンを精度良く形成できる。従って、本発明の導電性ペーストは、配線幅 (ライン幅）が 100 μ m以下のファインパターンを形成する場合に好適に使用される。

実施例

[0036] 以下に、本発明を実施例、比較例に基づいて説明する。本発明は、これらの実施例には限定されない。また、これらの実施例は、本発明の趣旨に基づいて変形、変更することができ、それらは、本発明の範囲からは除外されない。

[0037] (実施例 1〜4、比較例 1〜2)

表 1に示す種類及び量の溶剤に、表 1に示す量のェチルセルロース（分子量 1800 0)を加熱しながら溶解して、榭脂の濃度が 11重量％である有機ビヒクルの溶液を調整した。次に、これらの溶液に表 1に示す種類及び量の銀粉末を加え、回転攪拌脱泡機を用いて均一に混合した。更に、これらの溶液に表 1に示す種類及び量のガラス粉末を加え、混合した。そして、三本ロールミルを用いて、均一に混合されたこれらの溶液から、表 1の実施例 1〜4、比較例 1〜2に示す導電性ペーストを調整した。実施例 1〜4、比較例 1〜2の各導電性ペーストでは、いずれも常態における外観の異常等は観察されなカゝつた。また、実施例 1〜4において、導電性ペースト全体に対する銀粉末及びガラス粉末の含有量の合計は、 86. 2重量％であった。

[0038] (初期粘度及び初期重量の測定）

次に、各導電性ペーストにおける回転数 lrpmでの初期粘度を測定した。ここでは、 E型回転粘度計 (東機産業 (株)製、 TV— 20型粘度計コンプレートタイプ (TVE — 20H) )により、ローター No. 7を用いて常温（25°C)にて、導電性ペーストの粘度を測定した。また、各導電性ペーストをガラス基材 (旭硝子 (株)製、 PD200)上に塗布し、各導電性ペーストの初期重量を測定した。ここでは、塗布面積が 80cm²、膜厚力 SlSO /z mになるように、導電性ペーストを塗布し、各導電性ペーストの乾燥特性を評価した。

[0039] (粘度上昇率及び重量減少量の算出）

次に、各導電性ペーストが塗布されたガラス基材をドラフト内に入れて 30分間放置した。導電性ペーストの乾燥後に、各導電性ペーストにおける回転数 lrpmでの粘度及び重量を測定し、初期粘度に対する粘度上昇率と、初期重量に対する重量減少量とを算出した。この場合、ドラフト内の温度を 25°C、湿度を 20%に設定し、各導電性ペーストが塗布されたガラス基材の直上 5cmにおける排気風速を 0. 5mZsに設し 7こ。

[0040] (印刷性評価）

次に、実施例 1〜4及び比較例 1〜2の導電性ペーストを、スクリーン印刷機 (ニューロング (株)製、 LS— 150TVA)を用いて、ガラス基材 (旭硝子 (株)製、 PD200)上に連続印刷した。そして、基材上に所定のファインパターンで印刷したときの各導電性ペーストの印刷特性 (配線形成性)を評価した。ここでは、 SUS500メッシュ (径 18 mm、目開き 33 /z m)のスクリーン版 (東京プロセスサービス (株)製)を使用し、具体的には、配線 (ライン)幅が 30 μ m、及び 50 μ m (スクリーン版の設計値）、配線間隔 (ライン間隔）が 100 m、配線長さが 25mmである配線パターンが形成されたスクリ一ン版を用いた。そして、光学顕微鏡 (LEICA社製、 MZ12)を用いて、ガラス基材上に各ライン幅で印刷したときの各導電性ペーストの印刷特性を評価した。具体的には、印刷欠陥（配線のかすれや断線)を観察した。各導電性ペーストについて、ガラス基材上に各ライン幅で 50枚分の連続印刷を実施した。〇は、上述の印刷欠陥が 6 見られず、印刷性が良好であるとの評価結果を示し、 Xは、上述の印刷欠陥が見られ、印刷性が不良であるとの評価結果を示す。光学顕微鏡の倍率は、ライン幅が 30 mの配線については 157. 5倍、 50 /z mの配線については 125倍に設定した。以上の結果を表 1に示す。

[表 11

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[0042] 表 1から判るように、実施例 1〜4の導電性ペーストによれば、スクリーン印刷法により連続印刷を行っても、配線のかすれや断線が発生せず、優れた形状精度のフアインパターンを形成でき、優れた印刷特性を有していた。一方、比較例 1においては、ライン幅が 50 mの場合、良好な配線を形成できた力ライン幅が 30 mの場合、 1 6枚目の印刷時に、配線がかすれ始め、良好な配線を形成できな力つた。また、比較例 2においては、ライン幅が 30 μ mの場合は、 4枚目の印刷時に、 50 μ mの場合は、 11枚目の印刷時に、配線がそれぞれかすれ始め、良好な配線を形成できなカゝつた

[0043] これは、実施例 1〜4の場合、導電性ペーストは、揮発性が低ぐ乾燥しにくぐ沸点力 S270°C以上の高沸点溶剤を含有している。このため、表 1に示すように、比較例 1 〜2と比較して、初期重量に対する重量減少量が減少し、導電性ペーストの耐乾燥性が向上したと考えられる。つまり、実施例 1〜4の場合、比較例 1〜2と比較して、初期粘度に対する粘度上昇率を効果的に抑制できたと考えられる。その結果、スクリーン印刷により連続印刷してファインパターンを形成する際、スクリーン版力も導電性べ一ストが抜け易くなり、スクリーン版に目詰まりが生じなくなったと考えられる。

産業上の利用可能性

[0044] 本発明の活用例としては、基板上に導体配線を形成する際に用いられる導電性べ一スト、及びその導電性ペーストを用いて得られる配線基板が挙げられる。

Claims

請求の範囲

[1] 金属粉末、無機ノインダー及び有機ビヒクルを主成分として含む導電性ペーストであつて、前記有機ビヒクルは、沸点が 270°C以上の溶剤を含み、その溶剤の配合量は、前記有機ビヒクルに含まれる溶剤全体の 3〜： LOO重量％であることを特徴とする導電性ペースト。

[2] 導電性ペースト全体に対する前記金属粉末及び前記無機バインダーの含有量の合計は 80重量％以上であることを特徴とする請求項 1に記載の導電性ペースト。

[3] 前記金属粉末は、一次粒子の平均粒径が 50nm以下の粉末を含み、その粉末の配合量は、前記金属粉末全体の 1〜50重量％であることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の導電性ペースト。

[4] 前記金属粉末は、白金、金、銀、銅、ニッケル、及びパラジウム力選ばれる 1種以上の金属または合金であることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載の導電性ペースト。

[5] 前記無機バインダーはガラス粉末であり、前記ガラス粉末は鉛を含まないことを特徴とする請求項 1乃至請求項 4のいずれかに記載の導電性ペースト。

[6] 基材上に、請求項 1乃至請求項 5のいずれかに記載の導電性ペーストを印刷して形成された配線を備えることを特徴とする配線基板。

[7] 前記配線の幅が 100 μ m以下であることを特徴とする請求項 6に記載の配線基板。